科学家设计近海水蒸气捕捉装置 以从海洋空气中采集城市饮用水

水资源匮乏是一个持续存在的问题，随着气候变化使干旱地区变得更加干燥，这个问题预计只会越来越严重。海洋拥有地球上所有水的96%，是一个巨大的潜在水库，但由于其产生的有毒废水，海水淡化是一个棘手的前景，难以扩大规模。

但是自然界已经有了一个相当有效的海水淡化系统--太阳不断地加热海洋表面，将水蒸发出来，当然，这些水会继续变成雨水。在一项新的研究中，UIUC团队设计了一种可能利用这一资源的方法。

该团队建议，可以在离岸几公里的地方建立一种水蒸气收集与提取结构，从海洋表面上方捕获富含水蒸气的空气。然后，这些空气可以通过管道回到陆地，并在另一个装置中凝结。然后，这些淡水可以被用于饮用、农业或其他任何地区需要的用途。据科学家们说，整个系统可以由海上风电场和陆地上的太阳能电池板提供动力。

研究人员评估了全球14个城市，包括阿布扎比、罗马、洛杉矶和巴塞罗那，分析了根据这些地方的离岸大气层可以提取多少水的可行性。这将涉及建立高100米（328英尺）、宽210米（690英尺）的水蒸气提取结构。

根据他们的模型，科学家们发现这些设备每年可以产生376亿到783亿升的水，这取决于特定地点的条件。然后，研究小组根据每人每天300升水的假设用量，计算出需要多少个结构才能为每个城市的人口提供足够的水。由此可见，少则两个、多则10个单元就能为一个城市提供足够的水。

该团队说，这个解决方案相当优雅，因为它基本上像自然界的水循环一样工作，区别在于水汽被引导到所需要的地方。虽然许多建议的饮用水源可能会随着气候变化的发展而变得不那么可行，但这一方案却可以做到表现稳定。

该研究的共同作者Afeefa Rahman说："气候预测显示，海洋水汽通量只会随着时间的推移而增加，提供更多的淡水供应。因此，我们所提出的想法在气候变化下将是可行的。这为适应气候变化提供了一个急需的有效方法，特别是对生活在世界干旱和半干旱地区的弱势人群而言。"

当然，这个想法仍然是疯狂的假设，但这是一个需要考虑的重要领域，进一步的研究可以进一步探索其可行性。

该研究发表在《科学报告》杂志上。