化學家發明能每日從空氣中提取 1,000 升水的機器

在地球上最乾旱的地區,一項新技術正證明即使在土地乾渴的情況下,也能夠直接從空氣中提取飲用水。加州大學伯克利分校的化學教授 Omar Yaghi 和 2025 年諾貝爾獎得主,發明了一種能夠從稀薄空氣中每日收集高達 1,000 升乾淨水的機器。這個由他的科技公司 Atoco 開發的裝置,即使在濕度低於 20% 的地區也能有效運行,為面臨嚴重水資源短缺的地區提供潛在的生命線。

這一突破基於由 Yaghi 提出的網狀化學(reticular chemistry)領域。發明的關鍵在於金屬有機框架(MOFs)——這些合成的多孔材料像先進的海綿一樣運作。這些材料在分子層面上被設計成具有巨大的表面積;僅需幾克該物質,就能覆蓋一個足球場的內部面積。當空氣通過機器時,MOFs 將水分子捕捉在其微小的孔隙中。當它們受到環境陽光或低熱能的加熱時,這些材料會釋放出被捕捉的水分,形成水蒸氣,然後凝結成液態水。

與傳統的空氣水生成器需要大量電力來冷卻空氣不同,Yaghi 的系統只依賴太陽的熱量,無需接入電網。這項發明恰逢其時,因為聯合國警告全球面臨水資源破產,超過 20 億人無法獲得安全的飲用水。雖然海水淡化是沿海地區常見的解決方案,但它能耗高,且產生的鹽分廢物會損害海洋生態系統。Yaghi 的水收集器提供了一種更便攜和環保的替代方案。

這些單位約為 20 英尺貨櫃的大小,可以部署到受颶風襲擊的島嶼或偏遠的沙漠村莊。在加勒比地區,像颶風 Beryl 這樣的風暴已經損壞了中央基礎設施,這些機器可以在不依賴電網的情況下提供即時救助。

Yaghi 對這個項目的推動源於他個人的經歷。在約旦的難民社區長大,他曾在沒有自來水的家中生活。他經常回憶起鄰里間低語著水車已經到達的情景,讓人們急忙奔向以填滿容器,生怕供應會耗盡。他在最近的一次現場測試中表示:「科學已經存在;我們現在需要的是擴展這些解決方案的勇氣。」

儘管這項技術目前正從實驗室原型轉向工業化單位,但他預見了一個個性化水資源的未來。就像太陽能電池板可以讓家庭自行發電一樣,這些基於 MOF 的裝置最終也能使家庭自行生產飲用水,從而結束對集中式、往往脆弱的市政系統的依賴。這位教授也是最近獲得 2025 年諾貝爾化學獎的三位得主之一,他們的開創性工作使金屬有機框架開辟了清潔能源和環保應用的新途徑。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。