水是萬物之源，老子在《道德經(jīng)》中亦曾說“上善若水”，然而，水資源匱乏以及污染嚴(yán)重卻是一件迫在眉睫的全球性難題。

據(jù)世界衛(wèi)生組織/聯(lián)合國兒童基金會聯(lián)合監(jiān)測報告顯示，世界水資源危機(jī)愈發(fā)嚴(yán)重，“全球約有1/3的人口沒有獲得足夠的衛(wèi)生設(shè)施資源，1/10的人口沒有獲得足夠的安全飲用水資源?！?/p>

如何獲取足夠的安全飲用水，也因此成為許多科學(xué)家孜孜不倦予以研究的重要課題。

近日，谷歌母公司Alphabet公司X實驗室的研究人員開發(fā)了一個模型，他們設(shè)計了一種被稱為“大氣水收集器”（AWH）的假想設(shè)備，通過模擬氣溫、光照、濕度等條件，可以直接從空氣中提取清潔飲用水。

相關(guān)研究結(jié)果于10月27日發(fā)表在Nature期刊上，論文以《利用太陽能從空氣中收集飲用水的全球潛力》為題，由來自谷歌X實驗室的菲利普·施梅爾茨勒擔(dān)任通訊作者。

這里重點(diǎn)介紹一下谷歌X實驗室，該實驗室又被稱為“登月工廠”，成立于2010年，集聚了一大批富有創(chuàng)造性理念的科研人員，他們以解決谷歌核心業(yè)務(wù)之外的重大挑戰(zhàn)為使命，常常有極具創(chuàng)意而兼具現(xiàn)實意義的解決方案問世。

而此次的AWH裝置正是由谷歌X實驗室里一個名為“ 給每個人補(bǔ)水” （HydratingEveryone，簡稱為H2E）的項目團(tuán)隊研發(fā)。

談及該項目， 谷歌X 實驗室表示，“H2E團(tuán)隊是一個小型的跨學(xué)科團(tuán)隊，由科學(xué)家、發(fā)展專家、工程師、地理空間分析師、用戶研究人員和工業(yè)設(shè)計師組成，他們長期以來一直對獲得清潔水的挑戰(zhàn)充滿熱情?！?/p>

那么AWH裝置究竟是如何做到“無中生有”般從空氣中取水的呢？

實際上，AWH的內(nèi)在邏輯并沒有我們想象的那么復(fù)雜，其從空氣中提取的水資源也并不是憑空生成。據(jù)了解，該裝置類似于一個配備有風(fēng)扇的太陽能電池板，可將空氣吸入，經(jīng)過加熱、冷凝等一系列流程后，自然而然就生成了安全的清潔飲用水。

或許有人會質(zhì)疑，認(rèn)為該方式并沒有實際解決水資源短缺問題，而是討論了在不同的相對濕度水平下，提取水需要多少能量以及通過太陽能電池板產(chǎn)生的潛在能量等條件。簡單來說，就是將問題從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方。

事實也正是如此，該模型套件包括對任何潛在水場的地理“ 下游” 區(qū)域的影響分析。盡管這項技術(shù)在當(dāng)?shù)乜赡苁怯幸娴模绻患訁^(qū)別地大量部署，它可能會改變區(qū)域的空氣質(zhì)量、空氣流量、天氣模式和水資源分布。

不過，相比如常見的海水淡化等取水方式，AWH裝置顯然更為便捷，成效更快。這對全球約22億在獲得安全飲用水方面面臨挑戰(zhàn)的人們來說，無疑是一個好消息。

除此之外，AWH最顯著的優(yōu)勢是它能夠?qū)⑷∷杀敬蠓冉档汀?jù)了解，假若該模型最終得以實現(xiàn)， 其將允許家庭自己生產(chǎn)水，而不再依靠政府或社區(qū)建立的水廠等基本設(shè)施，這意味著安全飲用水甚至可以成為未來標(biāo)配，即人人皆可負(fù)擔(dān)。

專家們認(rèn)為，這種想法可以成為一個大型、可持續(xù)企業(yè)的基礎(chǔ)。

值得一提的是，空氣取水并不是一個新穎的命題，早在20世紀(jì)90年代，就有模仿蜘蛛網(wǎng)進(jìn)行霧氣取水的裝置誕生，不過其取水率并不理想。此外，還有利用親水與憎水材料取水、利用溫差冷凝成水、利用鹽溶液取水、制冷結(jié)露等，都是常見的從空氣中取水方式。

然而，它們都并非最佳選擇。中國水利水電科學(xué)研究院黨委委員、副院長王建華曾說，“最重要的是，空氣取水的技術(shù)并不成熟，它的投入產(chǎn)出嚴(yán)重不成正比”。

或許有人會質(zhì)疑，認(rèn)為該方式并沒有實際解決水資源短缺問題，而是討論了在不同的相對濕度水平下，提取水需要多少能量以及通過太陽能電池板產(chǎn)生的潛在能量等條件。簡單來說，就是將問題從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方。

事實也正是如此，該模型套件包括對任何潛在水場的地理“ 下游” 區(qū)域的影響分析。盡管這項技術(shù)在當(dāng)?shù)乜赡苁怯幸娴模绻患訁^(qū)別地大量部署，它可能會改變區(qū)域的空氣質(zhì)量、空氣流量、天氣模式和水資源分布。

不過，相比如常見的海水淡化等取水方式，AWH裝置顯然更為便捷，成效更快。這對全球約22億在獲得安全飲用水方面面臨挑戰(zhàn)的人們來說，無疑是一個好消息。

除此之外，AWH最顯著的優(yōu)勢是它能夠?qū)⑷∷杀敬蠓冉档汀?jù)了解，假若該模型最終得以實現(xiàn)， 其將允許家庭自己生產(chǎn)水，而不再依靠政府或社區(qū)建立的水廠等基本設(shè)施，這意味著安全飲用水甚至可以成為未來標(biāo)配，即人人皆可負(fù)擔(dān)。

專家們認(rèn)為，這種想法可以成為一個大型、可持續(xù)企業(yè)的基礎(chǔ)。

值得一提的是，空氣取水并不是一個新穎的命題，早在20世紀(jì)90年代，就有模仿蜘蛛網(wǎng)進(jìn)行霧氣取水的裝置誕生，不過其取水率并不理想。此外，還有利用親水與憎水材料取水、利用溫差冷凝成水、利用鹽溶液取水、制冷結(jié)露等，都是常見的從空氣中取水方式。

然而，它們都并非最佳選擇。中國水利水電科學(xué)研究院黨委委員、副院長王建華曾說，“最重要的是，空氣取水的技術(shù)并不成熟，它的投入產(chǎn)出嚴(yán)重不成正比”。

除了空氣取水，由于能夠以最小的碳足跡直接使用太陽能生產(chǎn)淡化水，太陽能蒸汽發(fā)電和海水淡化被認(rèn)為是解決日益緊迫的全球水資源短缺的最重要技術(shù)之一。但可惜的是，該技術(shù)只有在有限的水量下借助聚光器和隔熱裝置才能實現(xiàn)高效運(yùn)作，并不能大規(guī)模應(yīng)用。

在權(quán)衡這個問題時，谷歌X實驗室表示，“飲用水的獲取往往受到各地不同的一系列復(fù)雜因素和結(jié)構(gòu)性挑戰(zhàn)的阻礙，包括接近現(xiàn)有水資源、地方社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施、治理問題等等。這就是為什么在許多地方，管道供水基礎(chǔ)設(shè)施可能仍需要幾十年的時間?！?/p>

基于此，作為一種新型便攜式空氣取水裝置，AWH正計劃提供一種更廉價、更有效的清潔水源獲取方式。研究團(tuán)隊表示，其若在濕度、光照適宜的白天持續(xù)運(yùn)行，每天甚至能生產(chǎn)5升水。這意味著AWH一旦成為現(xiàn)實， 將對緩解全球水資源短缺產(chǎn)生積極影響。