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以色列的新技术:空气“榨”水

2013-07-25 13:14:42


空气取水的方法能直接打破地域的局限性,这意味着,只要有空气的地方,就有水源。

/记者 王夕

水是生命之源,尤其是在干旱地区,水的作用更加重要。如何科学利用水资源是全世界科学家一直在追求的目标。近日,记者走访了处于沙漠地区的以色列,亲眼见证了水在这里是如何被高效利用的。

想尽一切办法找水

自从1948 年以色列建国以来,以色列人就面临着要将一片寸草不生的沙漠改造成家园的难题。所以在建国初期,以色列的国父戴维·本·古里安就曾宣誓,“要让沙漠盛放”。而这其中的核心,就是水。

虽然各种自然和物质资源的短缺,都困扰着刚建国的以色列,但是水资源的短缺,无疑是其中的重中之重。从地图上看,以色列的版图东西窄,南北长。自然环境恶劣,除了北部有一滩清澈的加利利湖外,大部分国土都是荒漠,而约旦河水不仅十分有限,而且还会经常被周围的阿拉伯国家切断。这种自然条件,迫使以色列必须找到解决水源困境的方法。

行走在以色列,不管是繁华的首都特拉维夫,还是叫不出名字的乡村小镇,你都能在一丛花或者一棵树下找到一条棕红色的滴灌管。一条条智能控制的滴灌管线,将以色列从沙漠变成了一个花园国家。而强大的海水淡化技术,也在以色列茁壮成长。目前以色列居民的饮用水结构中,除了一部分来自于国土北面的加利利湖,很大一部分就是淡化的海水,这些脱盐净化的海水,首先变成纯净水,然后经过添加一些矿物质后,输送到以色列百姓的家中。

想尽一切办法找水,几乎已经成了以色列人的一种生活习惯。而在记者前往以色列进行的为期3 天的关于“水科技”的采访中,发现以色列已经将“找水”的触角伸向了令人最不易察觉的一种事物——空气。

神奇的空气“榨”水机

从空气中取水,这一直是很多科学家的梦想,在以色列这一梦想成为现实。在特拉维夫,记者就亲眼看到了神奇的空气“榨”水机。

记者来到了一家生产空气制水机的Watergen 公司,所谓神奇的空气“榨”水机外型上看就像一个空调的室外机,方方正正的。除了一个明显的进气栅栏外,外观看不出什么门道。

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工作人员向记者演示了制水过程,打开机器上一个小小的水龙头,可以直接饮用的清水就哗哗地流进了杯子中。据工作人员介绍,地球大气中含有64400 立方千米的水分,是地球上江河总水量的10 倍,不管人类如何活动,自然界都会通过蒸发和凝聚的循环保持这个比例,所以“空气水”的来源可以说是十分充足的。

在现场,工作人员递给了记者一杯“空气水”。不管如何仔细观察,这杯仿佛是从“虚无”中变魔术一样变出的水,和普通从水管子中接出的水,并没有一点区别,对着灯光观察,其中也十分清澈,没有杂质。在尝了第一口后,记者喝光了整杯水,因为这杯水的口感确实比记者想象的要好,喝起来没有任何味道,就像在喝纯净水。

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“这就是添加了矿物质的纯净水。”工作人员向记者介绍。 空气进入机器时,内置的五层滤网会层层过滤掉空气中的灰尘和脏物。然后被吸入制雾室,空气加热为水蒸汽后,冷却变为冷凝水被注入到降温贮水箱中,经过过滤处理后,净化好的纯净水被重新添加矿物质,以便符合人体的健康饮用标准。

空气制水机原理类似于抽湿机,吸入的是潮湿空气,排出的是干净的水。空气制水机的制水能力主要取决于空气环境湿度的大小,湿度越大,制水能力越强;反之,湿度越干燥,制水能力越低。在60 -70%的湿度环境下,制水的能力最强。

“以英国军队采购的代号Gen-350G的最新型空气制水机为例,它一天能生产365 升的水。而且每升的耗电量仅为0.31 度。”工作人员介绍,不像传统技术,Watergen 使用的不是铝制的热交换器,而是创新性的使用了塑料材质。在这些创新技术的帮助下,相同能耗下,Watergen生产的空气水是早期技术的五倍。  

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平时,空气制水机可直接与电源连接。在特殊情况下,也可以使用电池或太阳能电池板,这样就能把它装在各种军用车辆上,供特种部队在复杂情形下使用。

空气制水适用广

空气制水不但是科技的进步,更有着极强的实用性。

“这项技术不论在军用和民用都很有需求。”工作人员告诉记者,传统取水方式,无论用什么方法也离不开一个地表或者地下的固定水源。而空气取水的方法能直接打破地域的局限性,这意味着,只要有空气的地方,就有水源。

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在军事方面,水的携带容量有限,而且运输成本很高。有统计显示,美军在干燥的气候条件下,后勤补给的总量中有大约三分之一是水,而这些水的运送成本,平均可达到每加仑40 美元。而且在持续很久的战事中,封闭储存的水不论从质量还是新鲜度方面都得不到保障。据了解,Watergen 的产品已经装备美国、英国、法国以及北约部队。

在大多数情况下,用卡车运水或是对当地水源进行净化处理,仍然要比利用空气制水来得便宜些。然而,在没有水井或河流的极其干燥的地区,这种新型的制水设备将解决一个重大的后勤难题。

而从空气中取水的方法,在民用领域有着更为广阔的空间。

工作人员告诉记者,这套设备已经在一些边远地区,比如钻井、矿山、公路建设等地应用。

印度面临世界上最大的水问题, 很多偏远农村的居民喝水仍然依靠水罐从远处接水。在这些地方,空气制水机大有用武之地。目前,Watergen 已为印度一个边远村庄安装了这种机器。该村庄远离供水系统,村民们每天要到数公里外的地方去打水,十分不便。安装空气制水机后,每天可为几百人提供饮用、洗涤等生活用水,一定程度上缓解了缺水压力。而且这套设备还能在夜间充电供白天使用,同时供水成本也很低,每升水的成本只有1.5 卢比( 约合0.12 人民币)

据介绍,这种空气制水机还可以为火车提供饮用水。该公司表示,下一步目标是通过与空调技术、空气干燥技术结合,实现新的突破性应用。







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