伯克利科学家开发用于从沙漠空气中收集水的天才装置

2019-06-24 09:39:42
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P eople担心我们的必然水资源争夺战,疯狂的麦克斯式的未来这一周可以休息更容易一些,这要归功于新的研究表明沙漠空气可能很快就会在成本效益的方式转化成清洁的饮用水。

这款新一代收割机每天可以为设备中的每千克“金属有机框架”生产大约苏打水的水。金属有机骨架 - 简称MOF--指的是高度多孔的,通常是昂贵的材料,可以像海绵一样将水分子从空气中吸出。研究人员表示,他们希望通过用铝替换昂贵的金属锆,这些设备很快就会便宜150倍。

“这次实验室到沙漠的旅程让我们真正将集水从一种有趣的现象变成了一种科学,”在新闻稿中发明该设备基础技术的奥马尔·亚吉说。“这里的关键发展是它在低湿度下运行,因为这就是世界干旱地区的情况。”

水收集技术正在变得更好

根据世界卫生组织的估计,大约有21亿人无法获得安全管理的清洁水,而且每10人中就有大约4人患有某种形式的水资源短缺。来自伯克利全球科学研究所的研究人员正在研究如何使用更具成本效益的金属化合物来调整他们的新概念验证材料。

新设备的核心是一种独特的锆金属,其中氢和氧以复杂的多孔结构结合在一起。尽管只是一个糖块的体积,MOF拥有六个足球场的内部和外部表面总面积。你可以把它想象成一种纳米级海绵,它专门用于吸收水分并且非常适合传导热量。

事实上,加热材料是所有吸收的水排出到纯净的可饮用水中的方法。正如上周晚些时候在Science Advances上发表的那样,由Yaghi领导的伯克利团队建造了他们的水分收集器,这样它就可以完全依靠来自太阳的能量输入。

板岩灰色和沙质,锆金属有机骨架材料MOF-801,看起来像月球尘埃薄薄地散布在设备表面的平底锅上。

目前,伯克利团队正在开发一种更便宜的MOF,用铝替代锆。他们还使用无孔石墨掺杂这些MOF,根据他们在Science Advances的论文,他们的设备的水摄入量增加了一倍以上(“产水量增加了114%”)。

正如麻省理工学院技术评论中所提到的,Yaghi还预计该技术可与太阳能电池板配对,以收获工业或农业用水。

但是Yaghi的主要希望是该设备的纯粹被动能源需求可以与低成本材料配对,这样这些水分收集器就可以成为发展中国家的家用电器,而这些国家的清洁水(或任何水)都很少。

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