從空氣里擰出水來

看旱災(zāi)都做了些什么

1 . 全世界有超過10億的人口無法獲得清潔的食用水，每年有310萬人因缺水、飲水不潔而喪生。

2 . 全球干旱最嚴(yán)重的地區(qū)有印度、北非、中非、巴以地區(qū)、拉丁美洲中部、中東地區(qū)，以及中國。

3 . 缺水是糧食減產(chǎn)的最大癥結(jié)，比水土流失、耕地減少等問題更嚴(yán)重。

4 . 當(dāng)前的灌溉技術(shù)主要分為漫灌、噴灌、滴灌、滲灌四種，在工程量、利用率、建造成本等方面有著諸多缺點(diǎn)。

5 . 國際糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）已經(jīng)將干旱列為“饑荒最大的罪魁禍?zhǔn)住薄?/p>

6 . 據(jù)國外的調(diào)查機(jī)構(gòu)證實(shí)，在對近年來大暴亂的原因調(diào)查中，大面積饑荒占到了近七成。而干旱則是饑荒最大的成因，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出地震、海嘯等天災(zāi)的總和。

缺水不是難題，性價(jià)比是

“不要讓最后一滴水，變成人們的眼淚。”這句膾炙人口的廣告我們早已爛熟于心，但水資源極度匱乏的地區(qū)（比如撒哈拉沙漠）依舊是一副人間煉獄的模樣。

提到用技術(shù)手段來解決缺水問題，很多人一準(zhǔn)會想到前幾年被熱捧的滴灌系統(tǒng)，但昂貴的成本只會讓這些掙扎在死亡線上的人雪上加霜。彼此連接的細(xì)管道、精細(xì)處理的地表走勢、由專人操作的供水點(diǎn)，這都是需要資金來支持的。就算政府狠狠心把這些解決了，那每年一次的全體檢查維護(hù)又怎么進(jìn)行？雖然有些打擊人，但我們不得不說，滴灌系統(tǒng)只適合在以色列這種靠石油支撐起來的富賈大國中推廣。把它推薦給旱區(qū)災(zāi)民們實(shí)在是天方夜譚，要知道就連我們自己的田里都還在使用機(jī)井和大水管。

但漫灌溉和地膜同樣不適合這里，發(fā)展中國家采用這套組合主要是考慮到低成本和高水量的平衡。當(dāng)水從地隴里流到水田里時(shí)，會有相當(dāng)一部分揮發(fā)在空氣中，更不用提烈日高懸的貧水區(qū)了。有人給過一個(gè)數(shù)據(jù)，每次正常灌溉會流失相當(dāng)于水渠容載量71%左右的水量。或許你覺得水早晚會形成雨水降下來，揮發(fā)出去也無傷大雅。但科學(xué)家最近告訴了我們一個(gè)沉重的消息：大氣層正在慢慢剝離地球，水汽也在損耗中一點(diǎn)點(diǎn)減少。如果我們再不加節(jié)制地浪費(fèi)，或許過不了多久，水就是不可再生資源家族里的新成員了。

從沙漠甲蟲學(xué)來的智慧

身居澳洲多年的Edward Linacr和很多人一樣，并不喜歡這里的干燥，因而對干旱氣候的成因和應(yīng)對措施也做了許多調(diào)查研究。憑借專業(yè)的直覺，他從沙漠甲殼蟲身上獲得了靈感。

生活在沙漠邊緣的人都知道納米比沙漠甲蟲的聰明之處，它沒有駱駝的儲水駝峰，也不必像沙狐一樣挖深深的洞，卻能在一夜之間集滿一天所需的水分。它的做法很簡單：找到一個(gè)空氣流通性好的高坡，抬起后腿和翅殼，讓水分子一點(diǎn)點(diǎn)凝聚。當(dāng)天光微啟的時(shí)候，它就能收集相當(dāng)可觀的露水量。

Edward的仿生設(shè)計(jì)正緣于此。Airdrop系統(tǒng)的根部深植在地表以下，通過地下的自供電水泵將外部空氣吸入地下并加以冷凝。當(dāng)溫度降到冷凝點(diǎn)以下時(shí)，管道內(nèi)層就會有露珠出現(xiàn)，而獲得的水分會被迅速地送入地底，直接灌溉到植物的根部。

即便是在干旱沙漠地帶，它也能從1立方米的空氣中汲取11.5毫升的水量，一天內(nèi)的集水量可達(dá)到1公升。而到了夜晚，集水器的效率會變得更高。即便是出現(xiàn)了百年一遇的大旱，都不必?fù)?dān)心莊稼干渴致死，因?yàn)锳irdrop能從最干澀的空氣中汲取到實(shí)實(shí)在在的水，這種“無中生有”的技術(shù)是之前的澆灌方法所不具備的。

為了進(jìn)一步提高冷凝的速率，Airdrop的上部分搭載了渦旋銅管系統(tǒng)，能輕松過濾掉空氣中的塵埃和熱量。而銅管內(nèi)部也附有羊毛狀的銅絲，使之與空氣的接觸面積最大化。

相較于以前的種種灌溉系統(tǒng)，它的優(yōu)勢十分明顯：易操作、低成本、低能耗……再考慮到采用了自供電系統(tǒng)，Airdrop的維修養(yǎng)護(hù)周期也要長得多。雖然偏大的尺寸還有待修繕，但我們也不必太擔(dān)心，詹姆斯·戴森獎的頒獎組織除了獎勵給他1萬英鎊外，還給他所在的斯溫伯爾尼科技大學(xué)提供了同等的資金，用以這套系統(tǒng)的深入開發(fā)。不久的未來一定會有更完善更成熟的Airdrop二代面世。