据外媒报道,世界上许多地方的淡水资源都很稀缺,必须花大价钱才能获得。靠近海洋的社区可以为此目的淡化海水,但这样做需要大量的能源。在离海岸更远的地方,实际上剩下的唯一选择是通过冷却来冷凝大气中的湿度。要么通过同样需要高能量输入的过程,要么使用利用昼夜温差的“被动”技术。然而,目前的“被动”技术,如收集露水的薄膜,只能在夜间提取水。这是因为太阳在白天加热薄膜,使得凝结变得不可能。
苏黎世联邦理工学院的研究人员现在已经开发出一种技术,首次使他们能够24 h不间断地收集水,即使在烈日下也不需要输入能量。这种新设备基本上由一个特殊涂层的玻璃窗组成,既能反射太阳辐射,又能通过大气层将自身的热量辐射到外太空。因此,它可以将自己的温度降低到低于环境温度15 ℃(59 ℉)。在这个窗格的下面,空气中的水蒸气凝结成水。这个过程与冬季在隔热性能差的窗户上可以观察到的情况相同。
科学家们在玻璃上涂上特别设计的聚合物和银层。这种特殊的涂层方法使窗格以特定的波长向外太空发射红外辐射,不会被大气吸收,也不会反射到窗格上。该装置的另一个关键因素是一个新颖的锥形辐射防护罩。它在很大程度上偏转了来自大气层的热辐射,并屏蔽了窗格的入射太阳辐射,同时允许该装置向外辐射上述热量,从而完全被动地自我冷却。
正如在苏黎世的ETH大楼屋顶上对新设备进行的实际测试所显示的那样,新技术每天每个区域的产水量至少是目前基于铝箔的最佳“被动”技术的2倍。……