“亚利桑那州沙漠实验是大气采水技术的一个关键突破,它实现了低湿度运作,低湿度是全世界干旱地区共同面临的气候条件。”亚吉说,他希望淡水收集器在零下湿度的环境中也能收集水。
因此,亚吉正在急切地等待下一场现场测试——在今年夏末,他和团队将带着铝基MOF前往位于莫哈韦沙漠与科罗拉多沙漠的死亡谷,这里白天温度高达43摄氏度,夜间湿度低至25%,他们会成功吗?
去年10月,来自加州大学伯克利分校的科研团队带着他们新型的“吸水”设备来到了亚利桑那州的沙漠,这台淡水收集器被放在了一户人家的后院,它的任务是从沙漠空气中“吸出”淡水。
前所未有的仅靠阳光实现沙漠采水
沙漠里空气湿度的昼夜差别为这个“不可能的任务”提供了机会——亚利桑那州沙漠白天的空气湿度低至8%,但晚间空气湿度则有40%——利用湿度差,科研人员想出了“夜间收集水汽,白天利用太阳能蒸馏淡水”的方法。实验结果正如他们的设想:这台淡水收集器在一个夜晚/白天循环里成功采集到200毫升淡水。
“这是前所未有的。”新型淡水收集器的发明者亚吉说,“仅靠阳光,没有额外的能量输入,我们就可以在沙漠中收集水。这次的沙漠采水实验让我们真正把"收集空气水"这个话题从一个有趣的现象变成了一门可行的科学。”
亚吉是世界化学界金属有机框架(简称MOF,一类具有高比表面积、低晶体密度的固体多孔材料)领域的先驱,目前是加州伯克利大学“詹姆斯和尼尔泰·特雷特”讲席化学教授,同时也是劳伦斯伯克利国家实验室的成员。几年前,亚吉就创造了MOF801,这种固体多孔材料以金属锆为主要原料,能轻易吸收液体和气体,且能在被加热后迅速将液体蒸馏释放。