
麻省理工学院在死亡谷成功地“由水创建”,建立了一个大气水收集器,成功构成了161.5毫升的安全水,锂离子浓度低于0.06ppm
资料来源:美国加利福尼亚州DeepTech Death Valley的年降雨量低于50毫米,没有雨季。 1849年,一支淘金者团队试图越过山谷,但有人死于恶劣的气候。幸存者离开时,他后悔“再见,死亡谷”,山谷的名字来自它。但是,这当然就像是由麻省理工学院的赵明教授及其团队作为一个被动的大气水收集器(awhw,大气收获窗户)创建的干燥和水供水区域,可以在极端的气候下运作,并显示出死亡谷地的死亡谷试验中的每日供水大量。 ML,比所有以前的被动大气收集系统高(SAWH,基于吸附的大气水产量)和一些活性系统。 | AWHW(来源:https://newatlas.com/technology/MIT-WATER-HARVESTER-EXTREME-CIMATE-POWER-FILTERS/)此外,AWHW至少不需要电源或过滤器和活泼的服务至少一年。收集的水符合严格的安全标准,并根据美国地质调查局和美国环境保护局制定的规则,以低于0.06ppm的锂离子浓度产生安全的水。 |三篇论文作者和AWHW(来源:https://newatlas.com/technology/MIT-WATER-STERVESTER-EXTREME-CIMATE- POWER-FILTERS/)AWHW也是一个完全被动的,实用的,可扩展的系统。经过更多的试验,研究小组发现,它可以在更广泛的相对儿童水分中发挥作用,范围从不到18%到90%以上,预计这将解决北非的身体缺水以及印度北部和其他地区的经济缺乏症。这项技术不是仅首次显示被动仪表吸附大气收集系统,但在各种天气条件下也设定了每日供水和灵活性的新标准。需要轻松解决22亿人的水短缺问题。目前,全世界有22亿人面临着水短缺,特别是那些没有电网的地方,土地区域或区域的人都知道。基于被动吸附剂的大气收集器为将惊人的水分转化为液态水提供了一种有希望的解决方案。但是,当前程序受到低水产量(每天几毫升)的限制,在低湿度条件下锂离子不安全释放和低效率。直到今天,研究团队创建了一个名为Awhw的水收集器,这是一个安全且受控的吸附大气收集器,并使用垂直形状的水凝胶面板和窗户型太阳能剧照。它的设计公司Vers三个主要级别。就材料而言,它使用了超稳定的吸湿性水凝胶。在结构方面,垂直折纸阵列结构增强了水分吸附/解吸动力学。就设备而言,冷凝器形式的表面被透明的辐射制冷膜覆盖。 | Awhw(原点:水性质)的外观意味着AWHW包括一个面向垂直的吸附板和一个玻璃窗,可用作太阳能静止。它在每日工作周期中运行,在夜间吸收水,抽吸并在白天收集水,不需要任何电力输入。吸附板由超稳定的吸湿性水凝胶组成,该水凝胶由聚乙烯醇基质,氯化锂(LICL)作为吸湿剂,甘油作为相位稳定剂以及黑色墨水作为轻度吸收剂。自然界中的水是独特的垂直吸附板,可以吸收两侧的水位水,这更可能使速率o加倍f与传统的水凝胶膜或粉末的水平结构相比,水分吸收和蒸发。此外,研究团队创建了一个圆顶形的阵列,以通过增加有效的表面积来增强吸水/吸收的动力学特性。根据Clausius-Claperon方程,窗口窗口中的闭合空间更可能是冷凝的。因此,研究小组在窗户的太阳能静止图中包括垂直吸附板,以提供蒸发和冷凝水的内部环境。同时,与金字塔或三角形腔相比,90°倾斜角为液滴收集的过程提供了更好的过程。鉴于AWHW直接暴露于Toheaven,研究团队在窗玻璃中应用了一层透明的被动辐射冷却材料,该材料由偏振二乙烯氟乙烯氟丙烯(P-PVDF-HFP)制成。该涂层保持高太阳透明度,允许吸附板有效地利用太阳能蒸发光热水,同时使热量继续通过热辐射散射到8 micron-13微米波长。与使用裸眼镜的同时凝结的表面相比,研究团队观察到了约0.5°C -1°C的温度塌陷,这有助于在其附近产生较低的蒸气压,从而促进了水修复。此外,AWHW包含一个铝碱,充当良好的热锌,可显着宣扬水蒸气的过程,尤其是在太阳太阳辐射下。该领域的水测试是在美国加利福尼亚州的死亡谷和美国马萨诸塞州的死亡谷进行的。基于光热水凝胶板的优秀吸水和PVA-LACL-甘油水凝胶板蒸发,研究团队开发了一个仪表仪表,尺度为0.56米(长度)×0.4 m(高度)×0.12 m(宽度),配备有配备0.47 m(长度)×0.34 m(高度)×1 mm(厚度)。他们于2023年11月上旬在加利福尼亚州死亡谷测试了该系统。通过动态吸附蒸气(DVS)获得的20%相对水分和原位测量值的吸水等温线证实,研究团队水凝胶在极端疾病下具有良好的吸水能力。如下图所示,设备日间跑步,晚上吸收水,白天吸收水。值得注意的是,在2023年11月2日前夕,在吸附板上收获了106.0克水,比其干重增加了81.8%。水性质)KABA -CHILD水分和温度曲线如下图所示,水分范围为18%至24%,表明水分非常低。从上午7:30到下午5:00,从圆柱测量中收集了57.0毫升的水,热效率为9.3%。峰值太阳能通量为471.5瓦/平方米,周围的温度为ure最高为32.0℃。自然界中的水)使用一种涂料,窗玻璃上的辐射冷却,铝基底热的耗散能力,而AWHW腔则保持泛氧化温度低于41.6°C。尽管PVA-LACLECEROL水凝胶在太阳中的峰值达到78.6°C,但它仍能保持水量的范围,以确保水Vapor的连续。据他们所知,这是通过吸湿性水凝胶以非常低相关的水分对水生产的第一次实际验证。在实际的应用情况下,气象条件将显示差异的定期特征。例如,在摩洛哥南部的瓦尔扎特(Ouarzazate),相对水分覆盖了很多。例如,2021年12月的当地湿度为97.0%,2022年7月的湿度为7.3%。这种变化的需求需要大气收集技术来适应各种气候。因此,研究小组设置了一个kamag-anak na kondisyon ng kahalumigmigan na 88%sa kamara sa kamara sa kapaligiran模拟para sa sa sa sa night night湿气吸附eksperimento,nagsagawa ng pang ng pang -araw na mga pagsubok sa pagsubok sa pagsibok sa pagsingaw no no no noong noong noong na anng na anng na anng ngun anng ngun na ant ngag ng ngag ng ngag ng anat nat anat anat nat。 ay nakunan ng 211.2 gramo ng tubig, nadagdagan ng 163.0%, at nakolekta 161.5 milliliter ng water in thermal efficiency, and with thermal efficiency, with thermal efficiency, in a thermal efficiency, in a thermal efficiency, in a thermal efficiency, in a thermal efficiency, in a thermal efficiency, in a thermal efficiency, in a thermal效率,在热效率的热效率和26.4%的热率中。本质的性质)这个结果表明,AWHW在高相关的水分中具有较高的水产量,这超过了所有其他被动太阳大气收集器。因此,AWHW可以很好地收集在较广泛的水分范围内的18%-90%,从而实现了一整天的可用性。它o表明,AWHW在长期湿度低的水域中具有潜在的应用,还可以减轻圆形区域以外的高发射剂的地区的经济水缺口问题。除了测试死亡谷外,研究小组还于2023年7月在美国马萨诸塞州剑桥市的一个城市环境中测试了AWHW,那里相对儿童的水分更高。在此期间,研究团队构建了一个AWHW设备,尺寸为28.0 cm(长度)×6.4 cm(宽度)×31.5 cm(高度),并吸附面板厚度/解吸动力学和捕获水分的能力。值得注意的是,尽管无能的材料设计了无电的设计,但动力学吸附仍然很快,可以使吸附面板在10小时的吸收期间将吸附面板的方法达到稳定状态。根据AWHW日期周期机制,它每天在2023年7月28日每天生产56.5毫升的水,达到了1.26升/平方米/DA的非常高的水率是的,比以前的高级被动水收集器在大气水中。同时,单位面积的水生产率因当地环境条件而有所不同,包括夜间亲戚的水分,太阳辐照度,周围温度和风速。数据表明,AWHW显示出极大的灵活性和气候可扩展性,这使得可以轻松自定义以满足特定的本地环境条件。简而言之,AWHW代表了一种开创性,安全且测量的大气收集解决方案,为每日水生产和气候灵活性设定了基准,可为最强大的地区促进实用,可扩展,安全和可持续的分散水供应解决方案。当然,这些水量远远不足以完全满足人们饮用水的需求,因此研究小组认为,在缺乏水的人中,去除一系列直立的有组织的水凝胶面板可以产生larger量的水,足以满足整个家庭的水需求。参考:刘C.,Yan,xy。,li,S.et al。仪表尺度的垂直折纸水凝胶面板,用于在死亡谷环境中收集水。 纳特水(2025)。 https://doi.org/10.1038/s44221-025-00447-2