(Chris Meredith/Getty Images)

地球上目前的淡水資源不夠人類無限循環的使用,而且這個問題在未來幾年只會更加惡化。

人類對水的需求不斷增加,回收利用和限制水資源使用能節省的部分終究有限。科學家們需要找到這種能維持人類生命的液體的新來源,以滿足我們的需要。

目前尚未開發的一個來源是海洋上方的水蒸氣,就水資源供應方面來說,它幾乎是無限的。 有一項新的研究概述了如何利用收集裝置將這種蒸汽轉化為飲用水。

伊利諾大學厄巴納-香檳分校的土木和環境工程師 Praveen Kumar 表示:「我們需要找到一種方法來增加淡水的供應,因為現有水源的保護水和循環水雖然必不可少,但仍不足以滿足人類的需求。」

「我們認為我們新提出的方法可以在大範圍內做到這一點。」

海洋水蒸氣抽取系統的外觀示意圖。(Praveen Kumar/Rahman et al., Scientific Reports. 2022)

這套裝置寬約 210 米(689 英尺),高 100 米(328 英尺)——大約相當於一艘大型遊輪的高度——它在輸送、冷凝和收集水的方式上模仿了自然水循環。

潮濕的空氣將從海面上方被輸送到附近的海岸,在那裡冷卻系統可以將水蒸氣凝結成液體。 該團隊表示,所有的裝置都將使用可再生風能或太陽能運行。

雖然研究人員沒有提供他們設計的具體細節,但他們確實計算了全世界 14 個研究地點可提取水分的數量。這些裝置中的一個就有可能滿足大約 50 萬人的平均每日飲用水需求。

這可能是對已經在世界許多地方運行的海水淡化廠的巨大補充,這種方式能去除海水中的溶解鹽分。

同是伊利諾大學厄巴納-香檳分校的大氣科學家 Francina Dominguez 說:「以前沒有人這樣做過,我認為這是因為研究人員非常關注陸地上的解決方案——但我們的研究表明,實際上是存在其他選擇的。」

飲用、沐浴和灌溉所需的淡水僅佔世界水資源的 3%,其中大部分水資源被嚴重污染或無法方便使用。雖然我們已經看到幾個有希望的項目可以增加我們獲得淡水資源的機會,但我們仍在等待能夠真正大規模改變現狀的技術。

安全飲用水的短缺往往對世界上最貧窮的人造成最嚴重的打擊,其連鎖效應延伸到健康、安全和收入方面。但是像這裡提出的這套系統,有可能在不破壞生態系統或周圍環境的情況下使情況產生巨大的變化。

作為研究的一部分,研究人員還考慮了氣候變化和乾旱地區變得更加干燥的潛在後果——但他們得出結論,即使全球變暖,他們的系統仍將是可持續的。

Rahman 説:「氣候預測顯示,隨著時間的推移,海洋水氣通量只會增加,從而能提供更多的淡水供應。所以,我們提出的想法在氣候變化的情況下是可行的。」

「這項技術為適應氣候變化提供了一種急需的有效方法,特別是對生活在地球上乾旱和半乾旱地區的弱勢群體而言。」

該研究已發表在 Scientific Reports 上。

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參考資料:

  1. Nield, D., (25 December 2022). New Technology Could Tap Into a Virtually Limitless Supply of Fresh Water. ScienceAlert
  2. Rahman, A., Kumar, P., & Dominguez, F., (06 December 2022). Increasing freshwater supply to sustainably address global water security at scale. Scientific Reports
  3. 圖片來源:https://www.sciencealert.com/new-technology-could-tap-into-a-virtually-limitless-supply-of-fresh-water (Chris Meredith/Getty Images)
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