大多数集水系统会收集降水,例如雨水或雾和其他低洼云层中的水滴。但是,只要有阳光,中国研究人员开发的新设备就可以直接从大气中获取它。
新的水收集系统具有石墨烯制成的纳米复合泡沫。它依靠阳光来为其过程提供动力,从而节省了电能,并使其可以在具有充足自然光的任何位置进行部署。
地球的冰盖和冰川拥有地球上约70%的淡水。只有30%的液体可用。
在这30%的人口中,五分之一位于人类无法触及的偏远地区,例如地下深处。至于剩下的五分之四,浪费75%,因为水以洪水和季风的形式来了。
这些事件发生在不可预测的时间和不同的地方。考虑到它们的性质和时机,很难将它们作为可靠的淡水来利用。
总而言之,虽然水覆盖了地球的70%以上,但饮用水的可用量却不到其总量的1%的0.08。
地球的大气层拥有大量的水分。空气中的淡水足以填满世界上所有湖泊的10%。
在缺水时期,大气水可能会成为大量饮用水。挑战在于从天空中收获足够的体积。(相关:Prepper基础知识:将水存储在塑料容器中需要多长时间?)
一种基于石墨烯的泡沫,可从空气中吸收淡水
从研究中国的院院士科学(CAS)开发了一种基于石墨烯的泡沫采水的任务。这种复合材料在纳米级的物体上运行,利用捕获-释放循环从空气中收集水分。
他们通过冷冻干燥,热退火和亲水处理方法使泡沫得以制备。通过制造过程生产的纳米片不需要电能来完成其工作。
在捕获过程中,泡沫使用氯化锂吸收空气中的水分。它使用聚乙烯醇(PVA)保存捕获的水。
对于循环的释放部分,该设备使用了由还原的氧化石墨烯制成的太阳能转换器。石墨烯将阳光转换成热能,从而蒸发了存储在PVA中的水。
集水器还使用聚酰亚胺作为基材。该聚合物有助于形成具有所需孔的3D结构。尽管外观柔软,但聚酰亚胺也使该材料更加耐用。
只需添加自然阳光即可释放适合人类食用的淡水
中国研究人员在90%相对湿度和86 F(30 C)的环境中进行了试验,运行了他们的新型泡沫水收集器。他们报告说,他们的发明在一天之内可吸附多达2.87 g /克。
此外,石墨烯基泡沫在暴露于人造光下三个小时后释放出几乎所有收集到的水,该人造光的光通量为一个太阳(每平方米1000 W)。该光强度与自然阳光相匹配。
研究人员将这种泡沫描述为超弹性,轻质且高度可重复使用。他们计划提高集水器的效率。
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