大氣中蘊藏著豐富的水分。據科學探測,大氣中的水量是世界所有河流水量總和的8倍,但由于分布不均,造成了一些地方長期干旱缺水的狀況。
長期以來,科研人員一直想方設法從尚未被開發利用的資源——空氣中取水。
人工降雨新法多
世界各國的科學家相繼開發出一些利用大氣中水汽的新方法:
日本科學家用玻璃纖維制成600米高的“人造山脈”,讓濕空氣遇“山”后沿坡抬升變冷,凝結成雨滴降落到地面——這項技術被認為適用于沙漠地帶降雨;
英國科學家發明了電離降雨技術,沿海岸布置一系列電極向大氣層輸入電能,使對流層中的鎂原子電離,產生一個密度可變的靜電屏蔽層。然后通過調節系統決定空中高、低壓天氣系統的生成與消失,進而達到控制晴雨的目的;
俄羅斯科學家發明了在晴天無云的情況下進行補償降雨的方法。用功率足夠大的噴霧機向空中噴水霧,直到達到足夠的高度,再降低空氣的溫度,促使近地面的暖空氣上升,把水霧帶到更高處,使空氣中的水汽遇冷凝結成細小的水滴下降一用這種方法向空中每噴1噸水,可獲得1000噸降水。
但是,以上技術都尚未達到商業化應用的水平。
向生物汲取靈感
自然界中有不少生物具有從空中取水的本領,蜘蛛就是其一。常見的蛛網由蛛絲構成,但蛛網上一圈又一圈的螺旋線是濕絲,濕絲上面分布著細細的珠狀膠粘液體一羥酸酯,具有極強的親水性。極易吸收空氣中的水分,可長時間保持較強的粘著力,既方便捕獲獵物。又可為蜘蛛提供生命之水。
納米比亞沙漠中有一種甲蟲,能從由海上飄到沙漠的霧中收集所需的一切水分。通常在晚上或者清晨,沙漠甲蟲迎著霧調整甲殼的角度收集濕氣,濕氣凝聚成水滴后,沿著甲殼邊緣的小槽流入甲蟲口中。
年輕的英國建筑師馬修·帕克斯在納米比亞大學水文中心的設計方案中就采用了這種理念。他設計出一種大樓,能在世界上某些最為干燥的地方收集到足夠的水供自身使用。帕克斯的建筑利用大塊網眼稠密的網來收集濕氣,一旦網眼里的水飽和了,多余的水就沿著水槽流入建筑物下方的儲水罐。水流走后網眼空了,又可以捕捉到更多的水分。
兩名以色列工學院的研究生約瑟夫·科里和埃亞勒·馬勒卡發明了一種可在幾乎任何氣候條件下,從空氣中收集露水并轉化為淡水的簡易方法用一塊塊板材做成倒金字塔形的器,一套面積為30平方米的設備每天可從空氣中提取至少48升淡水。
成功進入日常生活
牛津布魯克斯大學建筑和可持續發展問題專家納比勒·哈姆迪說,“集霧器”適用于許多國家。智利和秘魯的一些村莊也用類似的網,以收集從南太平洋吹到干旱沿海地區的海霧。
在智利政府的支持下,地處沙漠邊緣的丘恩貢果村村民大膽引進這項截霧取水的新技術。全部工程包括一片截霧的網陣和一個水處理廠:仿照蛛網織造的細網每張面積48平方米,擇易成霧的地段排成網陣,使穿行其間的濃霧反復被攔截;吸水性較強的纖維浸滿水分后,水滴開始自上而下順網面匯聚到網下流槽里,經管道送往水處理廠,經過濾、凈化就成了新水源。該項工程平均每天可供水10580升,每天每戶村民可得到120升生活用水。
中國的科技工作者也不甘落后。北京航空航天大學化學與環境學院的研究人員在實驗室中利用納米技術,研發出一種可以有效從空氣中捕獲水的尼龍纖維。
相信在不久的將來,這種纖維制造的大網可在偏僻和干旱的地區設立起來,為化解旱情盡一份力。