韩国被认为是“缺水国家”。虽然该国的年降水量约为1300毫米，但其特点是时期集中，区域特定，因此产生了水资源短缺带来的挑战。饮用水的缺乏不仅仅是带来不便，还会对某些人造成威胁生命的影响。
2023年3月，联合国儿童基金会(UNICEF)发布的一份报告强调，非洲约有1.9亿儿童因缺乏安全饮用水而陷入困境，每天有1000名5岁以下儿童不幸丧生。
世界各国正在采取多种方式努力缓解这一问题。然而，海水淡化是能源密集型的，主要依赖化石燃料，产生环境污染，如将浓缩盐水排放到海洋中。收集大气中的水也面临挑战，特别是在湿度低于70%的地区，因为它需要大量的能量来凝聚蒸汽，使其成为无效的解决方案。
最近，浦项理工大学环境科学与工程系教授吴哲(音)和美国加州大学伯克利分校化学教授奥马尔·m·亚吉(音)领导的联合研究小组成功地利用死亡谷沙漠的环境阳光收集了大气中的水。这一成就标志着解决水资源短缺的一个有希望的突破，因为它在不污染环境的情况下利用了无限的资源。这项研究结果发表在国际期刊《自然水》上。
金属有机骨架(mof)是指具有1 ~ 2nm小孔的多孔材料。mof的高表面积起着吸收剂的作用，可以捕获大气中的水蒸气。为此，研究组以MOF为基础设计了“水收集器”，利用夜间从大气中吸收水分的能力，在白天利用周围的阳光将吸收的水浓缩成可饮用的液体。
该团队的水收集器采用圆柱形结构的形式，而不是传统的矩形设计。这种配置确保设备的表面积与太阳的轨迹一致，最大限度地利用从日出到日落的环境阳光。
研究小组在2022年6月的伯克利和2022年8月的死亡谷沙漠两个不同的地方进行了收集水的实验，对收割机进行了测试。死亡谷沙漠是世界上最热和最干旱的地区之一。这里的气温持续升高，即使在午夜也能达到40°C，白天也会飙升到57°C，相对湿度低于7%，因此这里的气候异常干燥。
在实验中，该装置在伯克利和死亡谷沙漠中每公斤MOF分别收获了285g和210g的水。这意味着与以前的收割机相比，产水量增加了两倍。
尤其值得一提的是，在最高气温60度、夜间平均湿度14%等极端干燥的天气条件下，研究组的收割机成功地在没有产生碳足迹的情况下提取了水。该团队独特的冷凝器和mof吸收系统，仅通过使用环境阳光来收集水，从而无需额外的能源或电源。
由于在真正的极端环境中进行的实验，有效地展示了该技术的实用性，因此该研究具有重要意义。从大气水汽中获取水分的能力具有普遍适用性，有助于实现环境和公共卫生领域的伦理目标，从而成为人类安全的关键技术。
浦项工科大学教授Woochul Song解释说:“我们已经证实了该技术的潜力，可以解决日益严重的水资源短缺挑战，并进一步加剧环境问题。”他补充说:“这项技术体现了可持续性，因为它提供了可靠的水资源，无论世界上的地理或天气条件如何。”
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希望本篇文章《在死亡谷汲水：挑战干旱的荒原》能对你有所帮助！
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