科学家从沙漠空气中“挤”水
时间:2017-12-07

  科学家从沙漠空气中榨取水分 - 新闻 - 科学网

  你不能把水从岩石中挤出来,但是现在可以从沙漠的天空中拧开水。使用新的海绵状设备,人们现在可以使用阳光从空气中吸取水汽,即使在非常低的湿度下。

  该设备每天每千克海绵状吸收体含有近3升水,研究人员说未来的版本会更好。这意味着居住在世界上最干旱地区的家庭可能很快就会拥有一个单一的太阳能设备,可以提供所需的全部用水,而且该设备也有望为数十亿人带来好处。

  这项由美国“科学”杂志4月13日发表的研究表明,即使在沙漠中,人们也期待着用新装置从无处不在的空气中取水。

  麻省理工学院和加州大学伯克利分校的研究人员报告说,他们开发的原型设备只使用太阳能,每天从干燥的空气中产生几升水,湿度只有20%。

  加州大学伯克利分校的奥马尔·雅吉(Omar Yaghi)在一份声明中表示,这是解决长期低湿空气吸收水分的长期挑战的重大突破。这样做除非额外的能量。家用除湿机需要电力,以这种成本生产水是非常昂贵的。

  在这项新的研究中,Yaghi的研究小组使用精细的锆和己二酸制造了一种称为金属有机骨架的细沙状多孔材料,麻省理工学院的Evelyn Wang小组将这种材料制成了一个水阱,夹在沙子中的多孔材料在太阳能吸收器和冷凝板之间。

  当设备工作时,沙粒状多孔材料吸收空气中的水蒸气,太阳能电池板负责加热,使水蒸气释放到冷凝板中,冷凝成冷凝板上的液态水,最后滴入收集水的容器。

  研究人员说,在湿度为20%到30%的情况下,可以在12小时内每公斤细沙状多孔材料收集2.8升水。他们计划进一步提高这些材料和设备的吸水效率。

  我们希望做的是,如果你被扔进沙漠里,你可以用这个装备生存。 Yaghi说。

  伊利诺斯州埃文斯顿西北大学的化学家Mercouri Kanatzidis没有参加这项研究,他说从沙漠中的空气中获取水是一个长期的梦想。这项研究是一个重要的概念证明。 Kanatzidis说。

  Yaghi指出,新设备还有很多需要改进的地方。首先,锆的价格是每公斤150美元,由于高成本使得集水设备无法进入。然而,Yaghi说他的团队在用铝代替锆(水是铝是1/100的锆)来设计MOF方面取得了初步的成功。这可能使未来的集水设备不仅可以满足干旱地区人们的用水需求,而且可以为成本低廉的沙漠农民提供用水。 (赵西喜)

  中国科学报(2017-04-17第二版国际)