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      新型可重復(fù)使用的水凝膠可以從海面以上的潮濕空氣中收集干凈的淡化水
      
			
      
				2019-07-17 14:13:52
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      每天大量的水從水面如水庫(kù)和大海蒸發(fā)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，特別是在缺水地區(qū)，新加坡國(guó)立大學(xué)(NUS)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種從水面以上潮濕空氣中采集水的創(chuàng)新方法。
      

      解決方案在于一種獨(dú)特的鋅基吸水水凝膠，該水凝膠是去年由新加坡國(guó)立大學(xué)工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的。這種凝膠狀材料的吸收性是商業(yè)干燥劑的8倍以上，并且僅需要自然日光來(lái)從水飽和的水凝膠中收集水。
      

      新型可重復(fù)使用的水凝膠可以從海面以上的潮濕空氣中收集干凈的淡化水
      

      “由于新加坡氣候炎熱，每年有大約4500萬(wàn)立方米的水從蒸發(fā)器中流失。我們的水凝膠可以將潮濕空氣中的水分轉(zhuǎn)化為水而無(wú)需任何外部能量輸入。通過(guò)利用水分 - 通常在水面以上找到的濃郁空氣，我們可以為不同的用途收集水，否則會(huì)被環(huán)境損失，“研究小組負(fù)責(zé)人助理教授Swee-Ching TAN，來(lái)自材料科學(xué)與工程系在新加坡國(guó)立大學(xué)工程學(xué)院。
      

      從水面恢復(fù)“丟失的”水
      

      常規(guī)的干燥劑如硅膠和氯化鈣只能吸收少量的水。從這些試劑中提取水將需要能量密集的過(guò)程和高溫，因此這種方法不具有成本效益。
      

      新加坡國(guó)立大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的新型水凝膠可有效吸收超過(guò)原始重量四倍的水。當(dāng)在一天內(nèi)重復(fù)使用多次吸收 - 解吸循環(huán)時(shí)，其收集的水量可達(dá)到每千克所用水凝膠的14倍。
      

      作為一個(gè)額外的優(yōu)勢(shì)，新型水凝膠可以在45到50攝氏度的相對(duì)較低的溫度下釋放水，這可以通過(guò)團(tuán)隊(duì)的設(shè)置輕松實(shí)現(xiàn)。因此，可以使用自然太陽(yáng)光從水凝膠中提取水，并且不需要外部能量源。
      

      此外，盡管大多數(shù)商業(yè)上可獲得的干燥劑僅適合單次使用，但是NUS開(kāi)發(fā)的水凝膠即使在1,000次吸收 - 解吸循環(huán)后仍保持其吸收能力。
      

      浮式水收割機(jī)
      

      作為概念驗(yàn)證，研究團(tuán)隊(duì)首先制造了浮動(dòng)裝置，每個(gè)裝置都含有少量放置在玻璃板上的水凝膠。這些裝置留在海灘上漂浮在水面上。定期取出水飽和的水凝膠并轉(zhuǎn)移到封閉的玻璃盒中，然后將其暴露在自然光下。當(dāng)暴露在高溫下時(shí)，玻璃盒中的溫度會(huì)進(jìn)一步升高，使水凝膠內(nèi)的水分作為蒸汽釋放，然后凝結(jié)在玻璃盒的壁上。然后收集玻璃盒中的冷凝水滴。
      

      研究小組進(jìn)一步檢查了從水凝膠中收集的水的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)鹽含量幾乎可以忽略不計(jì)。
      

      “與高度能源密集的海水淡化等工藝不同，使用新型水凝膠收集的水需要較少的處理用于不同的用途。我們的發(fā)明也有可能大大擴(kuò)展，以充當(dāng)浮動(dòng)捕水農(nóng)場(chǎng)。這種方法可以使農(nóng)村社區(qū)受益通過(guò)創(chuàng)造性地應(yīng)用新穎的解決方案，我們希望為緩解全球水危機(jī)做出貢獻(xiàn)，“助理教授Tan說(shuō)。
      

      新的研究小組正在研究如何改進(jìn)水凝膠的性能和水收集過(guò)程。他們還在探索提高水凝膠吸收能力的創(chuàng)新方法。此外，新加坡國(guó)立大學(xué)的研究人員熱衷于與商業(yè)合作伙伴合作，將這一理念推向市場(chǎng)。
      
			

			
        
      
			
      
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