智利的科学家们证明即使在最干旱的沙漠中 也能从空气中收集到水

位于智利阿塔卡马沙漠的 Alto Hospicio 全景，该沙漠是世界上最干旱的地方之一。 图片来源：弗吉尼亚-卡特-甘贝里尼博士

智利的阿塔卡马沙漠是地球上最干旱的地方之一，每年的降雨量不足 1 毫米。 该地区的城市依靠被称为含水层的地下岩层，这些岩层将水储存在微小的孔隙中。 然而，这些储水层上一次得到补充是在 1.7 万年至 1 万年前。

现在，当地研究人员正在探索"雾水收集"--一种从雾中捕捉和收集水分的技术--能否为非正规定居点的居民提供急需的水源。

马约尔大学助理教授、环境科学前沿研究的第一作者弗吉尼亚-卡特-甘贝里尼博士说："这项研究标志着人们对雾水利用的认识发生了显著转变--从农村的小规模解决方案转变为城市的实用水资源。我们的研究结果表明，在气候变化加剧水资源短缺的干旱地区，雾可以作为城市供水的补充。"

上霍斯皮西奥的年降雨量不足 1 毫米。 资料来源：弗吉尼亚-卡特-甘贝里尼博士

雾气收集装置通常由悬挂在两根柱子之间的网状物组成。 网罩是一个截流面，用于捕捉水汽。 水滴在网眼上汇聚，然后落入通向储水箱的水沟。 这是一个被动系统，不需要外部能源。

研究人员在阿尔托-霍斯皮西奥进行了为期一年的实地研究，这是一个位于超干旱阿塔卡马沙漠的快速发展城市。 由于城市发展迅速，约有 10000 人居住在非正规定居点。 这些居住区中只有 1.6% 与供水网络连接，大多数居民通过卡车取水。"卡特说："水的收集和使用，尤其是雾水等非常规水源的收集和使用，是提高居民生活质量的一个重要机会。

阿尔托-霍斯皮西奥市全景，这是一个位于极度干旱的阿塔卡马沙漠中快速发展的城市。 图片来源：弗吉尼亚-卡特-甘贝里尼博士

研究人员发现，在上霍斯皮西奥周围 100 平方公里的区域内，每平方米每天可收集 0.2 至 5 升雾水。 不过，这种潜力仅限于城市范围外的高海拔地区。 在研究的旺季，即 2024 年 8 月和 9 月，收集潜力高达每天每平方米 10 升。

文章的第一作者之一、布鲁塞尔自由大学研究员娜塔莉-维尔布鲁格（Nathalie Verbrugghe）说："通过在智利最令人鄙视但又在迅速城市化的城市之一上霍斯皮西奥展示其潜力，这项研究为在其他缺水城市地区更广泛地采用奠定了基础。 不过，研究人员说，雾收集不应被视为解决缺水问题的唯一办法，而应被视为更广泛的城市水资源管理战略的一部分。"

阿尔托-霍斯皮西奥的涂鸦显示了该市目前的供水情况。 资料来源：弗吉尼亚-卡特-甘贝里尼博士

收集的水可用于饮用、绿地灌溉和当地粮食生产。 不过，研究人员说，大型储存系统、管道基础设施和分配方式都是必要的。

研究人员说，按照每平方米每天 2.5 升的年平均集水率计算，170000 平方米的网眼可产生的水量足以满足城市贫民窟每周的用水需求（300000 升）。 110 平方米可满足城市绿地的年灌溉需求（100000 升）。 同样，雾水也可用于无土栽培，一个月可生产 15 至 20 公斤绿叶蔬菜。

要让同样的技术在其他地方发挥作用，地理和大气条件必须恰到好处。"关键的先决条件包括雾的密度、合适的风型和方向正确的高架地貌。 此外，由于许多地区的雾是季节性的，因此应考虑到这种可变性，"Verbrugghe 说道。 未来的研究还需要评估在更大的居住区收集雾的可行性。

卡特总结说："我们希望鼓励决策者将这种可再生能源纳入国家水资源战略。"这可以增强城市对气候变化和快速城市化的适应能力，同时改善清洁水的获取。"

编译自/ScitechDaily