电影场景照进现实,上海交大团队从空气里“榨出” 饮用水

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摘要:11月27日,上海交通大学闵行校区“未来花园”实景生态空间内,一套集三大核心技术路径的全域空气取水系统正式亮相。该系统由上海交大王如竹教授领衔的能源-水-空气创新研究团队(ITEWA)牵头研发,并依托团队孵化出硬核科技企业——爱摩威尔科技(上海)有限公司,实现

中国青年报客户端讯(中青报·中青网记者王烨捷)11月27日,上海交通大学闵行校区“未来花园”实景生态空间内,一套集三大核心技术路径的全域空气取水系统正式亮相。该系统由上海交大王如竹教授领衔的能源-水-空气创新研究团队(ITEWA)牵头研发,并依托团队孵化出硬核科技企业——爱摩威尔科技(上海)有限公司,实现从实验室成果到市场化应用的跨越。

上海交大“未来花园”实景生态空间里上新了一台设备。上海交大供图

空气中蕴含着巨大的“隐形水资源”——即使是干旱地区,空气中也始终存在水分子。空气取水技术的核心原理,是通过物理或化学方法捕捉空气中的水蒸气并将其转换为液态水,再经净化处理后成为安全饮用水。电影《沙丘》里,就有末世人类想尽办法从各种渠道“榨取”水分的场景。

上海属于亚热带季风气候,年平均相对湿度约70%-80%,夏季高温高湿时段湿度可达90%以上。上海交大团队研发的冷凝技术取水设备在上海使用时,每消耗1度电(1kWh)可产出约3-3.8升饮用水,按每杯饮用水250毫升计算,1度电就能“造”出12杯到15杯饮用水,折算下来每升水的能耗成本约为0.13元至0.16元(按居民电价0.5元/度计算)。

办公室应用场景展示。上海交大供图

值得注意的是,该设备不仅上海可以用,全国很多其他城市也可以“定制”。上海交大团队与企业合作,针对不同气候场景实现精准适配,让“空气取水”从概念走向多元应用。

针对广州、深圳等南方湿润城市,以及东南亚、南美雨林等高温高湿地区,上海交大研发的“冷凝强化+能量回收技术”将取水能耗降至0.26-0.32kWh/L的全球领先水平,并形成覆盖不同需求的产品矩阵。比如,爱摩威尔推出的“云泽”系列智慧水吧,可直接接入电源,无需依赖自来水管道,放在办公室或家里就能持续产出饮用水。

针对户外场景,团队推出“云涧”系列离网户外直饮水站,采用太阳能驱动,无需电网和水管,仅靠太阳能板供电就能运转,在园区、工地、公园、绿地、健步道等场景,这种“零基建”设备可快速搭建饮水点,单台设备日均产水50升,能满足100人以上的临时饮水需求。

针对工程性用水场景,团队推出“云澜”系列户外大型工程级制水平台,日产量可达1.6吨,可为海岛酒店、小型社区、工程中心、工业园区、应急救灾等场景提供饮用水,每天能满足800人以上的日常饮水需求。

针对内蒙古、新疆、甘肃等北方干旱地区(年平均湿度30%-50%)以及中东沙漠国家的低温低湿场景,上海交大团队研发了高性能吸附材料,企业将这种材料与转轮技术结合,打造出“云泓”系列专用设备,能在低湿度环境下稳定取水。以新疆乌鲁木齐为例(冬季平均湿度40%、温度-10℃至5℃),一台“云泓”设备日均产水可达50升,足以满足20-50人的日常饮水需求,解决了干旱地区“靠天吃水”的难题。

王如竹教授介绍产学研成果转化。上海交大供图

此外,在撒哈拉沙漠(白天温度45℃、湿度10%),或青藏高原部分地区(冬季温度0℃以下、湿度40%),设备仍能高效运转。未来,该设备可应用于沙漠油田开采基地、高海拔边防哨所等极端场景,为人员提供生命保障用水。目前极端场景下的应用已进入实验室小试阶段,预计2026年完成产品样机测试。

团队领衔者、上海交大王如竹教授介绍,团队始终聚焦“0到1”的基础研究突破,原创论文发表在国际顶尖期刊上,此后随着团队发起成立爱摩威尔公司,打通了“从1到100”的技术转化链路,“我们的技术真正从书架,到了货架”。

据权威机构预测,2030年全球空气取水市场规模将达53.7亿美元,而当前全球市场尚未形成成熟产业链,技术路线单一、应用场景受限等问题突出。上海交大团队不仅为全球缺水问题提供了中国方案,更有望催生全新的“大气取水”基础设施产业。

来源:中青报客户端

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