最新Nature：讓所有人喝上可飲用水

nanoCJ 2年前 (2021-10-28) 1972瀏覽

【引言】

獲取受到安全管理的飲用水（SMDW）在全球范圍內來說依然是一個艱巨的挑戰，時刻影響著將近22億人的日常生活和生命健康。為了應對這一挑戰，人們開發了具有連續循環功能的太陽能驅動大氣水富集(AWH)設備，期望通過分散提取（decentralized extraction）空氣中的水分來加速SMDW過程。但較低比產率(SY)和白天相對濕度(RH)對這些設備的性能(以每天輸出升水為單位)提出非常高的要求。然而盡管熱帶地區的條件有利（依然有三分之二的人沒有享受SMDW），但沒有任何分析能夠反映AWH的全球潛力。

【成果簡介】

X登月計劃工廠Jackson Lord、Philipp H. Schmaelzle（通訊作者）等人闡釋了如何利用AWH為十億人提供SMDW的方案。利用谷歌地球引擎，作者引入了假定的一平方米設備，發現相對濕度從30%到90%時，SY曲線則從0.2上升至2.5升/千瓦時(對于2平方米設備，SY曲線則從0.1上升至1.25升/千瓦時)。這一設備表現可以滿足每人每天平均5升飲用水需求指標。此外，作者還分析繪制了現有設備和新型吸附劑類別的影響潛力，認為隨著技術的不斷進步，在熱力學極限之內完全可以達到上述指標。事實上，這些性能指標已經在吸附劑材料的相關實驗中付諸實現。總而言之，該研究提供的工具可以為旨在最大化全球影響力的大氣水富集設備開辟新的設計思路，同時還可以為利用現有技術實現可持續發展目標(SDGs)的持續努力提供信息和幫助。Jackson Lord同時也為第一作者，2021年10月27日，相關成果以題為“Global potential for harvesting drinking water from air using solar energy”的文章發表在Nature上。