随着世界各地淡水供应的减少,人们正在努力从空气和海洋中提取更多淡水。欧洲的研究项目和公司处于这一技术挑战的最前沿。卡洛斯·加西亚预见了一个世界,数以百万计的家庭将凭空取水——从字面上看。
Garcia是GENAQ的总经理,该公司是一家生产被称为大气水发生器的设备的西班牙公司。通过将空气中的湿气冷凝成可用的水,这种发电机可以帮助创造急需的供应。
供应紧缩
随着世界人口的增长和气候变化的加剧,作为生命之源的水正变得越来越稀缺。
“这是我们真正需要解决的问题,”加西亚说,他的公司领导了STRATUS项目,以扩大大气水发生器的市场。
根据联合国的数据,23亿人——超过四分之一——生活在一个“缺水”的国家,这个国家被定义为每年至少抽取25%的淡水以满足需求。每年有40亿人面临至少一个月的严重缺水。
在欧洲,全球变暖已经导致更频繁和更严重的干旱,科学家和企业正在开发新的方法来从空气和海洋中产生淡水。这种推动还受到地下水中的污染物和瓶装水的环境成本的推动。
虽然GENAQ自2008年以来一直在开发大气水发生器,并在60个国家拥有客户,但到目前为止,它主要服务于紧急服务和工业用户。
家用
通过STRATUS,该公司开发了一款专为居家人士设计的版本。这些新的发电机可以安装在房屋上,为居民创造淡水。
GENAQ想要销售该产品的三个版本,数量从每天20升到200升不等,尺寸从小型厨房电器到看起来像办公室饮水机的版本。预计价格从最小版本的2500欧元到最大版本的14500欧元不等。
“该设备吸收空气并对其进行过滤,确保没有污染物进入冷凝室,”加西亚说。
首先将空气冷却到水凝结的点。然后过滤水,添加矿物质,并用紫外线照射以防止细菌形成。
GENAQ找到了一种方法来大幅减少该过程中使用的能源——减少150%——并且饮用水的平均成本下降了80%以上。
“我们将大部分精力都用于提高效率,”加西亚说。
但大气水发生器依赖于GENAQ无法控制的东西:天气。
“最好的表现是在炎热潮湿的气候中,”加西亚说。“寒冷和干燥的环境表现不佳,但房屋的室内条件非常适合这种解决方案。”
GENAQ现在的目标是为日常家庭提供大气水发生器。
在接下来的几个月里,它计划在西班牙、法国和德国等瓶装水消费量高的欧洲国家扩张。下一步是打入全球消费市场。
海源
在比利时,一家名为HydroVolta的公司正在通过SonixED项目改进将咸水或微咸水转化为淡水的方法。
地球上绝大多数的水是咸水。只有3%是淡水,其中不到三分之一是可用的,其余的则被锁在冰川和地下水中。
HydroVolta首席执行官GeorgeBrik说:“我们需要对盐水进行处理,这样人们就可以饮用它,工业也可以使用它。”“但就目前的技术而言,海水淡化需要高昂的投资和高昂的运营成本。最重要的是,现有技术使用大量能源和化学品。”
尽管海水淡化已经进行了多年,并且通常在气候干燥的国家出现,但水资源短缺的加剧正在激发包括北欧在内的世界其他地区对海水淡化活动的兴趣。
将盐水变成淡水的基本技术是电渗析,其中离子通过膜传输以将盐与水分离。
但该方法有一个弱点:膜很容易变脏,需要化学品和高压清洁。这反过来又涉及大量的能量。
在SonixED下,HydroVolta开发了超声波技术,以更有效的方式保持膜清洁。
压力小,水多
该领域的能源使用取决于压力,压力以称为bar的公制单位测量。Brik表示,现有的海水淡化技术大约需要50到80巴,他说新的HydroVolta技术只需要1到3巴。
他说,更好的是现在可以产生更多的淡水。
“现有技术浪费了大约60%到65%的海水,”布里克说。“我们的新技术颠倒了这个百分比。如果我们吸收100升海水,我们可以生产65升饮用水。”
HydroVolta希望将这项技术提供给生产饮用水的大公司以及需要水来为其运营提供燃料的工业企业。该公司正在与多家比利时企业进行测试,以从北海生产可饮用的水。
与此同时,布里克表示,新的海水淡化技术可能需要政府推动以刺激更广泛的需求。
“他们可以成为第一批客户,”他说。“这将帮助公司向世界展示他们拥有的东西并扩大规模。”