研究人员开发出从雾中收集清洁水的方法

导读 在秘鲁、玻利维亚和智利等国家,生活在雾地区的人们挂网捕捉水滴的情况并不少见。摩洛哥和阿曼也是如此。然后这些水滴顺着网滴下来并被收集

在秘鲁、玻利维亚和智利等国家,生活在雾地区的人们挂网捕捉水滴的情况并不少见。摩洛哥和阿曼也是如此。然后这些水滴顺着网滴下来并被收集以提供饮用、烹饪和洗涤的水。

使用面积只有几平方米的雾网,每天可以收集多达数百升的水。对于雨水少或泉水少的地区少、但经常出现雾气的地区来说,这可能是一件幸事。

然而,这种方法的一个关键缺点是大气污染,因为有害物质最终也会出现在水滴中。在世界上许多主要城市,空气污染严重,从雾中收集的水不够干净,无法未经处理用于饮用或做饭。

苏黎世联邦理工学院的研究人员现已开发出一种从雾中收集水并同时净化水的方法。它使用金属丝的密网网格,涂有专门选择的聚合物和二氧化钛的混合物。这些聚合物确保水滴有效地聚集在网上,然后在被风吹走之前尽快滴入容器中。二氧化钛充当化学催化剂,分解液滴中包含的许多有机污染物的分子,使它们无害。他们的工作已发表在《自然可持续发展》杂志上。

“我们的系统不仅可以收集雾气,还可以处理收集到的水,这意味着它可以用于大气污染的地区,例如人口稠密的城市中心,”RitwickGhosh解释道。戈什是美因茨马克斯·普朗克聚合物研究所的科学家,他在苏黎世联邦理工学院长期做客期间开展了这个项目。在此期间,他是托马斯·舒齐乌斯(ThomasSchutzius)领导的小组的成员,后者后来担任加州大学伯克利分校教授。

光触媒记忆

一旦安装,该技术几乎不需要维护或不需要维护。此外,除了少量但常规剂量的紫外线之外,不需要任何能量来再生催化剂。半小时的阳光照射足以使二氧化钛再重新激活24小时——这要归功于一种被称为光催化记忆的特性。

用紫外线重新激活后,催化剂在黑暗中也能长时间保持活性。在容易起雾的地区,阳光照射的时间通常很少,这是一个非常有用的品质。

新的集雾器在苏黎世的实验室和小型试点工厂进行了测试。研究人员能够在人工制造的雾中收集8%的水,并分解其中添加的94%的有机化合物。添加的污染物包括极细的柴油液滴和化学物质双酚A(一种激素活性剂)。

在冷却塔中的潜在用途

除了从雾中收集饮用水外,该技术还可用于回收冷却塔中使用的水。“在冷却塔中,蒸汽逸入大气中。在我居住的美国,我们使用大量淡水来冷却发电厂,”Schutzius说。“在这些水逸出之前捕获一些水是有意义的,并确保它是纯净的,以防你想将其返回到环境中。”

戈什过去的研究重点是冷却塔的水回收。他现在希望推进这项技术并探索市场应用。他希望更多地利用雾和蒸汽作为迄今为止未得到充分利用的水源,从而在缓解这一重要资源的稀缺方面发挥作用。