2024/07/30
圖文引用自：epochtimes
美國一所大學在「大氣水分收集技術」（AWH）方面取得進展，可以更有效地從空氣中收集水分，有望改善缺水問題。
雖然大氣水分收集技術有望成為緩解全球水資源匱乏的解決方案之一，不過過去多數的AWH技術相關設備會因體型巨大、吸附劑的材質或系統循環效率的影響，導致造水能力十分有限。
這項技術的吸水能力大多與吸附劑呈現正相關，因此吸附劑的吸水和吐水能力就成為研究重點。科學家利用有機金屬骨架（MOF）的吸收量大和易於再生的特性，將其製作成大氣水分收集技術的主要吸附劑。
另外，為了讓AWH機器連續吸水和吐水，就需要外在的能源來推動反應。過去，科學家想到用電網或太陽能光伏（PV）面板的電力作為設備加熱的能源，但這些東西依賴電化學儲存才能實現夜間和連續運作。
這次，美國猶他大學（University of Utah）研究人員推出首個通過燃油驅動的大氣收集水機器（CRCF）。它不僅體積小巧緊湊，且能通過燃油加熱讓機器快速循環和收集空氣中的水分。這項研究結果於7月22日發表在《細胞報告物理科學》雜誌上。
這款CRCF裡面由吸附劑熱交換器（AHX）、熱量輸送系統、蒸汽傳輸和冷凝系統組成。它的循環方式分為「吸水」、「吐水」兩個階段。
該種CRCF上的AHX外型是一個長接近20公分的立方體，裡面由多個多孔銅泡沫鰭片平行排列組成，鰭片裡面布滿一種名為「富馬酸鋁」的吸附劑，它是一種市售常見的MOF材料，可以在相對濕度（Rh）20%到30%之間大量抓住水氣，以達到吸水的效果。
這些鰭片中間通過數根銅管串連，而銅管連接著外圍一個用來加熱的小型銅座。它加熱時可以通過銅管將熱量傳導到鰭片上，讓鰭片裡面的水氣釋放出來，之後再通過小型送風機將水氣輸送到下方一個小的冷凝裝置上，形成飲用水並儲存到一個小型水箱上供人使用。
為了測試這款CRCF原型機的性能，科學家們在美國猶他州鹽湖城附近進行實驗。當地濕度變化大（20%到80%）、溫度不穩定（3°C至20°C）。實驗時間長達25小時，且過程經歷5個連續吸水和吐水循環，成功採集到431.2克的水氣，並製造出266.12克的飲用水。
實驗人員表示，每個循環使用120克煤油燃料，每個循環約1.5小時，且平均有64.3%的捕獲水氣被冷凝成飲用水。…
