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2019-09-18使用水收集器對抗旱災
453 期
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【本刊訊】水資源匱乏是目前全球各地所面臨的環境議題之一，因水資源分配不均，加上近年來的極端氣候影響，尤其以乾燥地區來說，取得乾淨水源變得更為困難。對此，美國加州大學柏克萊分校（University of California, Berkeley）的研究團隊，近日發布於《美國化學學會中央科學》（ACS Central Science）的研究指出，目前已開發出一款新型的水分儲留器（water harvester），該儀器縱使在沙漠等乾旱及炎熱的地區也能從空氣中收集水分。根據實驗的結果，該收集器比過往的收集器更有效率，同時也能利用太陽能驅動並儲存電能，維持24小時不中斷的運作時間。
此水分收集器所使用的吸水材料為一種多孔材料，稱為金屬有機框架材料（metal-organic framework, MOF）。研究團隊表示，空氣中的水分子能夠吸附於MOF的表面上，並且即使是在室溫的情況下，水分子也能夠在MOF內凝結成液態水。實驗過程中發現，在一般的區域中，MOF每公斤能產出約1.3公升的液態水。而團隊在加州境內的沙漠進行實驗，此收集器每公斤的吸水材料也能產出約0.7公升的純水。另外，就算是在沙漠中最乾燥的日子中，相對溼度僅為0.7%的極低條件下，該收集器還是可以生產約0.2公升的水，或許水量不算多，但仍舊可多少緩解乾旱地區的缺水問題。
研究團隊的亞吉（Omar M. Yaghi）表示，一般而言，為了要在低的溼度環境中將空氣中的水氣轉為液態水需要將溫度降至0°C以下，但此作法十分不切實際且難以實行。但團隊所打造的水分收集器卻能夠在常溫之下順利收集水氣，並轉換為液態水，對於緩解旱災著實是項令人振奮的發明。而現階段，由亞吉所設立的水分收集器公司（Water Harvester Inc.）正計畫將此發明量產並銷售，他表示，這台只有微波爐大小的收集器每天約可生產7~10公升的液態水，對於面對日常所需的用量已相當足夠。
另外，團隊所設計另一台冰箱體積大小的收集器，估計一天可產出200~250公升的水分，足以供應一個小家庭每日所需的用水量。而研究團隊後續的目標是打造出每天能產出超過兩萬公升液態水的機台，同樣以太陽能作為電能的驅動來源，不只發電更為環保，也能造福更多亟需水資源的地區，緩解水資源匱乏的問題。
新聞來源
Nikita Hanikel et al., Rapid Cycling and Exceptional Yield in a Metal-Organic Framework Water Harvester, ACS Central Science, 2019.