干旱地区的福音 俄发明空气制水装置

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该装置无需连接电网或其他基础设施，因此可以在最偏远地区使用。吸附材料使用寿命为500个循环，制取一升水平均成本只有9-10卢布，设备适用的最低湿度是25%。专家认为，这项发明将有助于解决最贫穷国家饮用水短缺问题，但使用时还需要注意卫生。 

模仿甲虫

俄罗斯南方联邦大学的专家正开发一种具有很高经济效益的技术，可以利用其从空气中获取饮用水，干旱的沙漠地区也能使用。这是个装有特殊吸附材料的装置，夜间储存水分，白天在阳光加热下释放水分。科学家们已制作一个实验模型，正进行野外测试。这项发明适用于任何干旱地区，完全自主工作，无需连接电网或其他基础设施。研发工作是在创新促进基金会支持下启动的。该校新教育技术实验室主任潘金（Ilya Pankin）说：“开发从空气中获取水的自主发生器，首先是为了解决饮用水短缺问题，包括在干旱地区、沙漠地区及缺乏管道和污水处理厂等基础设施的地区，主要是非洲国家和东南亚穷国。”

科学家们从大自然中探索到空气制水方法，包括在极端干旱沙漠条件下。早在2001年，一本世界领先的科学杂志就发表了一篇题为《沙漠甲虫取水》的文章，介绍纳米比亚沙漠甲虫通过身体上的凸点和小沟收集露水的过程。俄罗斯科学家试图用特殊孔隙材料做同样的事情。吸附材料的基础是一种金属有机框架聚合物，利用其非常多孔的结构捕获水份。夜间循环中，空气湿度与白天相比略有增加时，材料吸收大量水分子，白天水分子在阳光的作用下被加热并释放后吸附到金属冷凝器板表面。

全世界的科学家都在开发类似技术。如瓦尔卡塔（Warka Tower）项目正在一些非洲国家进行野外测试。不过，该项目只能在日均湿度不低于50%的条件下应用，符合这一指标的干旱地区只有一小部分。俄罗斯专家开发的设备甚至能在日均湿度低于25%的情况下吸收水分。另一种类似空气制水系统是将大量空气压缩并冷却，但不能自主工作，需消耗大量电力，因此无法用于基础设施不发达和缺电的地区。 

可用500天

根据俄南方联邦大学研究人员的计算和测试，吸附材料可至少使用500个循环。在此情况下，制取1升水成本约为9-10卢布，比1升瓶装水零售价格还便宜。此外，这种吸附材料很容易生产，不需要昂贵试剂，如通常用于多孔催化剂的贵金属化合物，也不需要高纯化合物，从而大幅降低生产成本。得益于标准合成方法，可以在必要时轻松扩大吸附材料生产。

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干旱地区使用空气制水装置既现实又有前景。俄罗斯人民友谊大学生态学院产品质量管理和生态安全系副教授皮纳耶夫（Vladimir Pinaev）接受《消息报》采访说，如果每个家庭都安装具有足够效率的这种设备，就可以满足部分饮用水需求。他说，制水效率直接取决于空气总湿度甚至温度。皮纳耶夫说：“这种装置能否解决饮用水短缺问题，取决于其效率。原则上，从空气中提取足以维持人类生命的少量水完全可能。对淡水短缺的国家和偏远地区来说，重要的是采用非耗能设备。对低收入地区来说，无需更换吸附材料等部件的装置可能是最佳选择。这种情况下，重要的是考虑卫生问题，必须对集水容器进行清理和消毒。”

俄罗斯野生动植物保护中心工业生态化计划协调员施克拉久克（Igor Shkradyuk）说，空气中总会形成夜露，如能让其正确通过设备并附着，得到水是完全现实的。温度+40℃、湿度25%的空气中，水分含量高于温度+10℃、湿度100%的空气，因此这种装置非常适合温暖国家。他说：“这种系统昼夜温差大和湿度差大的地方最适用。如北高加索、阿斯特拉罕州、卡尔梅克、伏尔加格勒州、奥伦堡州、外贝加尔边疆区、哈萨克斯坦。亚洲和非洲也有大量出口机会。”俄罗斯人民友谊大学生态学院副院长戈洛瓦切娃（Irian Gelovacheva）说，重要的是，吸附材料不仅要味道中性，还要阻止致病微生物在其内部繁殖。

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丹尼斯·格里岑科（Denis Gritsenko）