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新颖的设备可以从空气中捕获饮用水

科学家们开发了一种简单的装置,可以从稀薄的空气中捕获水,并在被阳光加热时将其释放。研究人员说,这一进步可以为偏远干旱地区提供安全的新饮用水来源。

在全球范围内,地球的空气中含有近13万亿吨的水,这是一个巨大的可再生清洁饮用水库。

为利用该水源而开发的许多材料和设备的试验表明,对于实际使用而言,每种材料和设备都过于低效,昂贵或复杂。

该原型设备由沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学 (KAUST) 的研究人员开发,使用了廉价,稳定,无毒的盐氯化钙。

KAUST的博士生李仁元说,这种盐对水具有很高的亲和力,并且会从周围的空气中吸收大量的蒸气,最终形成一池液体。

“潮解盐可以通过从空气中吸收水分而自我溶解,” 他说。

李说,氯化钙具有巨大的集水潜力,但事实上,它在吸水后从固体变成咸水,这一直是其用作集水装置的主要障碍。

为了克服这个问题,研究人员将盐掺入水凝胶中,该水凝胶可以容纳大量的水,同时保持固体。

他们还添加了少量的碳纳米管,0.42重量百分比,以确保捕获的水蒸气可以释放。

碳纳米管非常有效地吸收阳光,并将捕获的能量转化为热量。

该团队将35克这种材料整合到一个简单的原型设备中。它在外面过夜,在相对湿度约60% 的夜晚捕获了37克水。

第二天,在自然阳光照射2.5小时后,大部分水被释放并收集在设备内。

“水凝胶最显著的方面是它的高性能和低成本,” 李说。

如果将原型扩大到每天生产3升水 (成人的最低需水量),则吸附剂水凝胶的材料成本将低至每天0.5%。

下一步将是微调吸收性水凝胶,使其连续释放而不是分批释放收获的水。

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