MIT最新發明！用「面板」從空氣中萃取飲用水　無須電力沙漠也能做到

國際中心／陳佳鈴報導

▲美國麻省理工學院（MIT）的工程師開發出一種新設備，可以從空氣中收集水分以取得安全飲用水，即便在很乾燥的沙漠中也可以做到。(圖/pixabay)

科技越來越進步，帶給生活便利也創造出無限可能！美國麻省理工學院（MIT）的工程師開發出一種新設備，可以從空氣中收集水分以取得安全飲用水，即便在很乾燥的沙漠中也可以做到。而且，該裝置可以獨立運作，完全不需要電池或太陽能板等電源。

麻省理工學院發表新聞，有感全球有22億人缺少安全的飲用水，光在美國，就超過4,600萬人面臨水資源短缺的問題，原因並非沒有自來水，而是飲用水不安全。

為了幫助人們取得安全且負擔得起的飲用水，MIT的工程師正在開發一種非常規的水源，該水源來自「空氣」。工程師指出，地球大氣層中含有無數以水蒸氣形式存在的水。如果能有效收集和冷凝這些水蒸氣，就能為河流和湖泊等傳統水資源匱乏的地區提供乾淨的飲用水。

該校工程師開發出的新裝置是一塊窗戶大小的黑色垂直面板，由具有吸水性的水凝膠材料製成，封裝在一個塗有冷卻層的玻璃箱內。

這種水凝膠類似黑色氣泡膜，內部有小型圓頂結構。當這些結構吸收水蒸氣時，它們會膨脹。當水蒸氣蒸發時，它們會收縮回去。而蒸發的水蒸氣會凝結在玻璃上，經由管道向下流出，最終變成乾淨的飲用水。

該裝置可以完全獨立運作，無需電池、太陽能電池板或電網供應電源。研究團隊在北美最乾燥的地區—加州死亡谷（Death Valley）測試該裝置超過一週的時間。即使在濕度極低的條件下，該裝置也能以每天160毫升（約三分之二杯）的速度從空氣中萃取出飲用水。

研究團隊透露，即使在乾旱的沙漠環境中，將多個垂直面板以小型陣列的方式排列，也能為一個家庭提供飲用水。此外，該系統的產水量會隨著濕度的增加而增加，從而能夠在溫帶和熱帶氣候條件下提供更多飲用水。

有別於類似的水凝膠集水器設計，MIT的新裝置解決了另一個關鍵問題。其他團隊設計的集水器所產生的水可能含有鹽分，需要額外的過濾。鹽是一種天然的吸水材料，研究人員將鹽（通常是氯化鋰）嵌入水凝膠中可以增加其吸水率。但缺點是，這些鹽在最終收集時可能會隨著水一起洩漏。

然而，MIT研究團隊在其新裝置的水凝膠中添加了一種額外的成分——甘油，這是一種能夠使鹽自然穩定的液體化合物，可以將它們留在凝膠中，而不會結晶並隨水洩漏。這使得他們收集的水中鹽含量低於安全飲用水的標準閾值。

研究人員表示，這只是一個概念驗證設計，還有很多地方可以優化，他們可以採用多面板設計。他們正在研發下一代材料，以進一步提升其內部的性能。

MIT機械工程系和土木與環境工程系教授趙選賀（Xuanhe Zhao）說：「我們設想，你將來有一天可以配置一系列這樣的面板。因為它們都是垂直的，所以占地面積非常小。」上述研究成果於6月11日發表在《自然-水》（Nature Water）期刊上。