我国科研团队
发布全球首套全域空气取水系统
标志着我国在空气取水领域
实现关键跨越
“从空气里找水”走进现实
为解决全球水资源短缺问题
提供了新的可能
空气中如何获得饮用水？
空气中的水蒸气
是空气取水的核心来源
即使在干旱地区
大气中也始终悬浮着水分子
原则上一立方米空气含10克至20克水
潮湿条件甚至达30克水
空气取水的本质
是通过改变温度或利用吸附材料
打破水蒸气的动态平衡
让气态水转化为液态水
这主要依赖两大科学原理
一是吸附—解吸原理
某些材料具有吸附水蒸气的特性
通过加热或降压可让吸附的水分释放
实现“吸水—出水”的循环
二是相变原理
当空气接触到低于露点温度的物体表面时
水蒸气会凝结成液态水珠
这和冰镇饮料瓶外壁“出汗”的原理一致
应用这一原理的冷凝法
是目前最常见的技术
分为主动冷凝和被动冷凝
主动冷凝适合湿度较高
（相对湿度＞50%）的环境
比如南方梅雨季或沿海地区
优点是产水速度快，缺点是能耗较高
被动冷凝则利用昼夜温差
通过金属板夜间降温凝结露水
此方法无需电力但受天气影响大
比如沙漠地区的“露水收集器”
精准适配不同气候场景
本次全域空气取水系统
主要由上海交通大学科研团队
领衔研发并成功转化
可针对不同气候场景实现精准适配
位于上海交通大学的“空气取水”设备 图片源自上观新闻
针对高温高湿场景
如上海等亚热带季风气候地区
年平均湿度达70%~80%
设备就会采用冷凝技术取水
以上海交大的设备为例
每消耗1度电可产出3至3.8升饮用水
针对广州、深圳等南方湿润城市
及东南亚、南美雨林等
高温高湿地区取水效率更高
位于上海交通大学的“空气取水”设备 图片源自上观新闻
针对低温低湿场景
如年平均湿度30%~50%的北方干旱地区
设备可凭借自主研发的高性能吸附材料
吸附空气中的水分子
再通过加热让吸附材料释放出高浓度水蒸气
进而冷凝成水
以新疆乌鲁木齐为例
冬季平均湿度为40%
温度为-10摄氏度至5摄氏度
一台设备日均产水可达50升
吸附式空气取水系统原理示意图
目前
针对撒哈拉沙漠、青藏高原等极端环境
科研团队正基于热泵耦合吸附吸收技术
研发对应的设备
未来
这一设备有望为沙漠油田开采基地、
高海拔边防哨所等极端场景
提供生命保障用水方案
