科学家改进了从空气中获取饮用水的设备产水率提升2倍

美国科学家与韩国同事共同开发了一种从空气中获取饮用水的装置原型,该装置即使在非常低的湿度下也能从空气中产生水。能源来源靠太阳能电池。该发展情况在《joule》杂志中有描述。

三年前,麻省理工学院(MIT)的研究人员构思了一种空气中收集饮用水的系统,该系统在每天的温度下降时,夜间将水分收集在吸附剂材料表面上。第二天,当该材料被日光加热时,水从吸附剂结构中流出,在集水板的下侧冷凝。

最初,作为吸附剂,科学家使用了有机金属框架-价格昂贵且生产率不高。该装置的新版本使用天然吸附材料铝磷酸盐-沸石(ALPO)微孔层。它广泛可用,稳定且高效。

此外,系统已分为两个阶段-开发人员增加了第二阶段的解吸和冷凝。电池从系统表面收集热量并加热沸石,从而释放过夜积累的湿气作为蒸汽。蒸气在第二沸石层上方的铜收集板上冷凝。并且这也产生热量,该热量用于从第二沸石层释放水蒸气。从两层收集的水滴被引导到储层。

该系统每天每平方米的水量约为0.8升,是早期版本的两倍。这取决于温度,太阳通量和湿度的局部波动。作者指出,在麻省理工学院屋顶上对原型进行测试期间,指标明显更高。他们说,即使规划的容量也足以为偏远干旱地区电力供应有限的少数人提供饮用水。

另外,已知的材料具有约5倍于沸石的吸附性,据科学家称,这将导致水产率的相应提高

现有用于从雾和露水收集水的系统仅在高湿度(至少50%)的条件下运行,并且非常耗能,因为它们需要不断冷却冷凝表面。即使在干燥的地区,仅使用太阳或其他自然资源的热量,新设备也可以运行。

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科学家们继续致力于改进设备的材料和设计,以及使其适应特定环境。特别是,他们正在开发用于野外探险的便携式版本

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