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空氣水

空氣水是什么

作為人類賴以生存的最主要的資源,據世界衛生組織統計,目前全世界依然有7.8億人無法獲得最基礎的純凈水,每年約有300多萬人死于水污染。以色列是世界上較早將“找水”的觸角伸向令人最不易察覺的一種事物——空氣。從2014年開始,來自以色列的空氣冷凝水公司Water-Gen旗下產品“水一代”為緩解水資源問題起到非常重要的作用,目前該裝置已經在印度、墨西哥以及我國上海進行測試。

什么是空氣水?簡單來說,是空氣中的水分子冷凝成水之后經過多重處理而造出來的水。從空氣中產生水有幾個好處。首先是沒有管線和水源的需要,只需要電力。飲用水從空氣中產生,大部分時間,空氣是潮濕的、有水分的,當然在濕熱環境下水分是最高的,在干燥的地方潮濕度會小一些,不管在哪里,空氣中總是有濕度的,當空氣的溫度達到12攝氏度以上,潮濕度超過30%的時候,Water-Gen就開啟環境采水系統,世界上80%的地方都能夠達到這個要求。如果在家里沒有飲用水的話,水可以從空氣中取得,空氣中找到的水是完全的純凈水。

空氣水

怎么進行空氣水處理

如果你還是覺得用濕度從空氣中制水不可思議,教教你其他的從空氣中處理水的方式吧!

2.1霧氣取水

自然界中有不少生物具有從空中去睡的本領,蜘蛛就是其一。常見的蛛網由蛛絲構成,但蛛網上一圈又一圈的螺旋線是濕絲,并非單一的蛛絲。濕絲上面分布著細細的珠狀膠粘液體,具有極強的親水性,極易吸收空氣中的水分。受蜘蛛網凝結水珠的啟發,1990年代就發明了模擬蜘蛛網取水的裝置。其原理是編織一張超大網絡,讓空氣中的細小水珠遇到網線后凝聚成大水珠而被收集。美國麻省理工學院研究人員經過對比仿生研究發現,覺得霧氣取水效率的因素有三個,即網絲的粗細、網絲間距的大小和網絲表面的涂料。

MIT研發的霧氣取水系統

2.2利用親水與憎水材料取水

納米比亞沙漠中有一種獨特的昆蟲——納米比亞沙漠甲蟲,能從由海上飄到沙漠的霧中收集所需的一切水分。通常在晚上或者清晨,沙漠甲蟲迎著霧調整甲殼的角度收集濕氣,濕氣凝聚成水滴后沿著甲殼邊緣的小槽流入甲蟲口中。

模仿這種甲殼蟲的背部的構造,研究者制作了一個由吸水涂層和防水涂層組成的表面,利用風扇加快空氣流通并通過這個表面,最終讓水凝結儲存起來。來自美國麻省理工學院的研究人員從中得到啟發,通過觀察學習這種納米比亞沙漠甲殼蟲,發明了一種能夠從空氣中取水的自充滿水壺。

而在未來,這項技術將有可能與溫室和綠色屋頂結合起來,并且被推廣到農場或者更大型的農業項目上。

2.3利用溫差冷凝成水

Airdrop的工作原理相當簡單。在對植物進行灌溉時,渦輪機會將大量空氣吸入細管,再把空氣導入水泵外的銅管中。銅管周圍泥土的溫度通常為6℃,進入銅管的溫暖空氣則有27℃,在溫差的作用下,空氣中的部分水氣開始不斷凝結沉降。

冷凝后的水分被儲存在最底部的水箱中。有灌溉需要的時候,水會被水泵抽取出來,從安裝在農作物根部的半浸透式軟管中滲出,浸濕植物根部的土壤。Airdrop還裝有LED顯示屏,顯示水位、壓力、太陽能電池壽命和系統是否正常。

2.4利用鹽溶液取水

斯圖加特的研究者們發明了一種從鹽溶液中提取水的設備,完全依靠太陽能供電供熱,可在沒有電網的地區使用。其核心技術是利用鹽水的吸濕作用吸收空氣中的水分。第一步是讓鹽水從一個塔形裝置頂部流下,并在這一過程中吸收空氣中的濕氣。然后將鹽水泵入一個數米高的真空容器,再利用太陽能加熱因吸收濕氣而被稀釋的鹽水,蒸餾出不含鹽的水分。

目前,該種方法的技術核心在于選擇何種吸濕/解吸材料,因為,它決定著能耗和效益的大小。

2.5制冷結露

它們的基本原理都是將過濾的空氣經過壓縮機、制冷機冷凝成露水,最后通過紫外線殺菌、活性炭凈化后制成飲用水。

但是,單純應用制冷結露的方法能耗較大,能源利用效率較低,因此,并非最佳選擇。

空氣水在中國的發展

2014年,福能達公司研制出空氣制水民用機器,該機器始用于中國航天事業,目前將此項航天技術應用于民,改善國民飲水需求,是科技進步的重大突破。福能達在水科技領域擁有眾多專利,其中中國無廢水純水機技術、高效分子篩改性濾料技術為集團擁有。

其空氣制水機原理類似于抽濕機,吸入的是潮濕空氣,排出的是干凈的水??諝庵扑畽C的制水能力主要取決于空氣環境濕度的大小,濕度越大,制水能力越強;反之,濕度越小,制水能力越低。在60%-70%的濕度環境下,空氣制水機制水的能力強。

空氣水來源于大氣層,免除重金屬污染等擔擾,在制水過程中,要經過三層空氣過濾、四層納米級過濾,方轉為可飲用的純凈水。從空氣中制水并非易事,24小時制水量和過濾凈化是關鍵。據介紹,該公司在水科技領域擁有多達486項專利,其中無廢水純水機技術、高效分子篩改性濾料技術為福能達擁有的發明專利。其核心技術源自太空艙的飲用水處理技術,高效改性濾料發明專利技術等。

空氣制水不但是科技的進步,更有著極強的實用性,可廣泛地應用于家庭、辦公室、酒店、餐館、輪船、度假屋、醫院、建筑工地、礦山、海上鉆井平臺、軍艦、畜禽農場、軍隊等,尤其在自然災害救援現場有著無可比擬的優勢??諝馊∷姆椒苤苯哟蚱频赜虻木窒扌?,因為只要有空氣的地方,就有水源。

有人做過這樣一個統計:如果一個家庭一天能用掉2桶桶裝水,即36L水,將使用普通飲水機和使用空氣制水機的兩種情況相比,將電費、維護設備費以及水費合計,空氣制水機比桶裝飲水機節省80%費用。而且空氣制水還省卻換水、換桶的麻煩。

空氣水的出現是黑科技的一次對傳統水的顛覆。這種空氣制水尤其適用于潮濕的南方家庭,它同時還能降低空氣濕度干燥空氣。此技術的產生,讓我們驚喜,而我相信這新技術的出現也為未來解決水資源問題提供了一種思路。

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