三分鐘了解負壓值
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不能低估水的重要性。 它对人类健康和全球经济的许多方面至关重要。 其中包括制造业和能源生产部门。 虽然水是基本必需品,如果没有水,我们就无法生存,它有时会被不负责任地使用,而这必须改变。
尽管是一个不可或缺的资源,但世界上大约三分之二的人口面临严重的水资源短缺问题。 此外,世界上大约三分之一的地下水盆地正在不可持续地耗尽。 随着地下水供应的减少,以及大量人们对饮用水的获取受到严重限制,需要进行各种干预。
然而,一切都没有丢失,尤其是加州大学伯克利分校(加州大学伯克利分校)的Omar Yaghi就案件而言。 他在金属有机框架( MOFs )方面的工作使他与麻省理工学院(麻省理工学院)的Evelyn Wang合作创建了一个水收集系统,能够在干燥气候条件下运行,湿度仅为20%。
金属有机框架
该MOF特别擅长在低湿度条件下捕获水分子
先前已经在其他应用中证明了MOF晶体,例如从废气中捕获二氧化碳和其他化学用途。 现在,是他们在集水区域发光的时候了。
Yaghi和Wang的集水装置使用的MOF使用锆和己二酸的组合。 该MOF特别擅长在低湿度条件下捕获水分子。
在金属有机框架的帮助下收获水
该团队的原型设法在12小时内收集了2.8升水。
为使水收集装置可行,它应能够以最小的能量需求有效地发挥作用。
整个装置由夹在太阳能吸收器和冷凝器板之间的MOF晶体组成。MOF晶体吸收水分,然后蒸发这些截留的水。 这是通过太阳能吸收器从太阳收集的热能完成的。 最后,冷凝器板冷却水蒸气,从而收集水滴。
该团队的原型设法在12小时内收集了2.8升水。 该系统的优点在于,它不需要进行重大的基础设施变更才能实施。 MOF晶体天然擅长捕获水,释放水所需的一切都是阳光。 这使得该系统成为在偏远地区使用的理想选择。
除了适用于需要水的偏远地区之外,该系统还可以在更大范围内实施。 传统的水收集和输送方法涉及大量的地下管道网络。 这些分散的系统,如果完善,可以在每个家庭中使用,以满足我们的用水需求。
改进了
Kaghi和Wang正在坚定不移地改进他们的系统以收获更多的水。
这种MOF水收集系统虽然很有前景,但尚未完善。 然而,至少有一个有前途的工作原型。 Kaghi和Wang正在坚定不移地改进他们的系统以收获更多的水。
Kaghi指出,为了从系统中持续供水,它可以设计成在夜间吸水并在白天释放水。 另一种选择是配置太阳能吸收器以更快的速度产生水蒸气。
要听到Yaghi自己在设备上讲话,请看一下这个视频,在那里他简单地打破了一切,并解释了他的设备的基本工作原理。
最后的想法
Yaghi和Wang的集水装置是可持续地收集能量需求低的水的可行方法。 这样的技术可以帮助缓解世界的水灾,并且可以在最小的环境影响下实现这一目标。