全球估計有 22 億人缺乏安全飲用水,而標準答案——在河上築壩、再抽送數百英里——始終到不了他們身邊。Cody Friesen 是亞利桑那州立大學材料科學教授,擁有麻省理工學院薄金屬膜博士學位,他希望只利用免費可得資源與再生能源,在需要的地方製造水。到了 2014 年,他在 ASU 實驗室已有可運作的原型,並在坦佩一間舊 Volvo 經銷商成立 Zero Mass Water。

Source 集水板看起來像一塊厚太陽能板——8 英尺乘 4 英尺,約 300 磅。太陽能風扇將空氣抽入內部,水氣會吸附到一種在奈米尺度設計、能選擇性吸引水的吸濕材料上。接著太陽熱能提高蒸氣壓,直到內部露點超過環境溫度——這種「被動凝結」不需要冷卻,即使在乾燥空氣中亦然。水匯集到 30 公升水箱,經臭氧處理,再通過鈣與鎂濾芯。感測器將資料串流到網路營運中心,多數問題可遠端解決。

每塊板每天最多產生 5 公升飲用水,而這些板已在艱難案例中證明自己:Friesen 亞利桑那屋頂上的兩塊板,供應他一家四口加兩隻狗,度過每年 110 個三位數高溫日;肯亞 Samburu Girls Foundation 的 40 塊板陣列,終結了每日兩英里取水路程——途中會經過男人、鬣狗足跡和一條霍亂肆虐的河流。這些板已送往敘利亞難民營與颶風 Maria 後的波多黎各,總計遍及 37 個國家,並獲得 6,500 萬美元創投資金支持。

翻轉冷凝器:太陽熱能將水氣的露點提高到環境溫度以上,因此純水會被動凝結——不需冷藏、不需電網、不需管路。

傳統大氣取水機將冷凝器冷卻到環境溫度以下——在離網情況下極為耗電;Friesen 改為提高水氣的露點,利用捕獲的太陽熱能。

奈米工程設計的乾燥劑會選擇性吸引水分子,因此即使空氣受污染,也能產出高純度水。

將水「板化」讓它成為太陽能式家電:安裝、朝向太陽、遠端監控——不需管路、電網或鑽井。

遠端監控讓分散式機隊變得可行:多數故障可透過空中修復,只有實體維護才派遣當地合作夥伴。

與其繞著物理步驟做工程,不如直接攻克它:提高露點勝過為沙漠離網取水建造冷卻器。

到 2020 年 4 月,Zero Mass Water 已募得 6,500 萬美元,並在 37 個國家安裝集水板,從叢林到沙漠,涵蓋醫院、學校、飯店、難民營與災區。未解的問題是成本:每塊板 2,500 美元——一對安裝最高 6,500 美元——多數陣列由政府、基金會與非政府組織出資,公司則推出半尺寸機型以整合住宅太陽能。Friesen 以太陽光電的發展軌跡來描述這條路徑,將數十年的成本與效能進展壓縮到五年內。嚴寒氣候仍無法觸及。

追溯依據

參考來源

  1. Water where you need it MIT Technology Review · technologyreview.com ·