美國麻省理工學院等數個大學組成的研發團隊利用塗佈了吸附劑的鰭片,成功地從乾燥空氣中高效率回收水份。此項技術將可望有助於解決乾燥地區與日俱增的水源需求。
過往雖有從露水或霧氣回收水份的技術,但此類技術不適用於低濕度的環境。以適用於乾燥地區的手法而言,包括使用溫敏性水膠(Hydrogel)、有機金屬結構體、沸石等吸附材料,吸附大氣中的少量水份後經加熱釋出水份的作法是目前較為關注的利用法。
研發團隊開發了一項以市售沸石塗佈之銅發泡體包夾薄銅板的吸水性鰭片。不同於既有研究偏重於材料研發方面,研究團隊針對材料特性與吸附層構造兩方面進行設計,進而開發出小型化且可迅速回收水份的吸附性鰭片材。
實證中研發團隊在相對濕度僅10%、相當於沙漠的乾燥環境下,於銅製基板上每隔2 mm排列共10片的吸附鰭片,1小時內吸附鰭片便呈現飽和,再將基板加熱至184℃,即可釋出回收的水份。以24次回收與釋出的循環計算,從相對濕度30%的空氣中每公升吸附性塗佈劑一天最多可生成1.3公升的飲用水,而此回收效率是既有裝置的2~5倍。
此次的研發成果展現了從乾燥空氣中反復回收水份的可能性。若將這套系統導入建築物、運輸車輛等會產生廢熱的既有硬體設備上,對於乾燥地區生成飲用水將可望是一項高成本效益的選擇。