Zero Mass如何使用太陽能電池板直接從空氣中吸取可飲用的水

在亞利桑那州斯科茨代爾的一家舊汽車經銷商的屋頂上站立時，我注意到外面很熱。幾乎就像暗示一樣，我們的相機開始過熱并關閉。

Zero Mass Water的創(chuàng)始人告訴我，11月初的這種熱量對于亞利桑那州的沙漠而言實際上是溫和的 - 無論氣候干燥，他和他的團隊仍能生產水。

因為這就是零質量所做的事情：利用材料科學，太陽能和預測數(shù)據(jù)的結合，憑空榨取飲用水。創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官科迪弗里森說，目標是利用這項技術從“水資源短缺到水資源豐富”的位置，無論你是否在一個可以獲得清潔水的地方，或者生活在在瓶裝水經常半醉并丟棄的地方。

Zero Mass的集水技術在過去六年中一直在進行中。它首先在亞利桑那州立大學開發(fā)，弗里森在那里教授工程和材料科學。在過去幾年中，Zero Mass的面板(稱為Source)已經可供特定客戶使用：多邊機構，緊急援助接受者，投資者和公司的朋友。

但就在幾周前，Source在美國的消費者中得到了更廣泛的應用。因此，對于Next Level第2季的最新一集，我們前往亞利桑那州查看Source面板并自己品嘗水。

在最高級別，零質量“采取陽光和空氣，我們生產水，”弗里森說，他向我展示了Source面板。“當你鉆研那個時，那個等式的空氣部分就是將空氣注入到像水一樣的材料中。因此，當你從糖罐中取下蓋子時，糖碗會變得有點塊狀，這是因為糖類喜歡空氣中的水。我們的材料正是如此。“

如果你不跟隨，那沒關系; 您可能必須成為材料科學和流體動力學(或兩者)的專家才能立即掌握這一過程。這是一個多步驟系統(tǒng)。Source面板的中間條帶就是您所謂的標準太陽能電池板。兩側都是專有的多孔材料，可產生熱量。面板內的另一種專有材料可吸收空氣中的水分。

然后，面板使用陽光將水從這些材料中取出，并產生一種與草上形成的水不同的過程; 基本上，當暖空氣撞擊比自身更冷的表面時。

此時，冷凝水最終落在面板下方的30升水庫中。“然后水流過礦物塊，添加鈣和鎂，并使PH上升，使其略微堿性，”弗里森說，并補充說，最終產品具有他稱之為“完美的口感”。每個面板售價2000美元并生產弗里森說，平均每天有2至5升水。雙面板陣列售價4500美元：每塊面板2000美元，加上500美元的安裝費。

當我詢問Friesen的來源是什么時候 - 無論是那些能夠支付4500美元的家庭清潔飲用水的消費者，還是那些欠發(fā)達地區(qū)嚴重缺乏潔凈水的人 - 他的答案是廣泛：大家。

“每個喝水的人都必須確保水是健康的，對嗎?那是你和那個星球上的其他人，“他說。“因此，當我們考慮最終客戶是誰時，任何人都會考慮讓他們的水變得健康和美好。”弗里森補充說，到目前為止，Source面板已安裝在各種各樣的地方：颶風襲擊的波多黎各，在黎巴嫩難民的學校和孤兒院，以及加利福尼亞的高端住宅。

在參觀Zero Mass的總部時，我能夠品嘗到建筑物屋頂上的面板所產生的水。這是好的 - 比前一天晚上的自來水更好吃。

但是我對于獨立的Source面板中的水從屋頂移動到龍頭的方式，以及普通消費者如何在自己的家中完成這項工作，我并沒有太多的可見性。我要求早期的Source用戶了解他們的面板為他們生產了多少水，而且該公司無法讓這些早期用戶可以使用。我們確實訪問了距離Zero Mass總部不遠的一位Source用戶的家，并在他家外與他聊聊他的Source經歷; 但他發(fā)現(xiàn)，和許多其他早期測試人員一樣，他被認為是公司的朋友。

我們所看到的一個因素是Zero Mass的網(wǎng)絡運營中心，這是一個配有電腦顯示器的小房間。“NOC”是工程師們花時間密切關注世界各地分布的面板性能以及可能影響水生產的天氣模式變化的地方。每個面板都連接在一起，不僅將數(shù)據(jù)發(fā)送到本地基站，還發(fā)送到陣列中的其他面板。

“每個面板都有一個運行算法的可編程電路板，”Zero Mass的機械工程師Mike Robinson說道，“算法不斷調整這些設定點，以便最大限度地提高水量。我們記錄了這些數(shù)據(jù)......因此我們可以向專家組傳授如何適應氣候變化，以便始終優(yōu)化水源。“

Zero Mass'采集水的方法似乎是一個技術上合理的過程。而且，正如弗里森所指出的，Source的整體結構獨立性可能是其最具創(chuàng)新性的特征之一。但該公司的目標是讓每個人都可以使用Source，這是一個雄心勃勃的目標。

從長遠來看，還有一些問題值得詢問它的成本效益。加州大學伯克利分校環(huán)境工程系安全用水與環(huán)境衛(wèi)生講座教授Ashok Gadgil自1993年以來一直致力于解決水問題，主要關注發(fā)展中國家。他說，從空氣中收集水當然是一個可行的選擇 - 事實上，他的伯克利同事一直在研究一種金屬有機骨架，它也能吸收空氣中的水分。但這不是Gadgil博士可持續(xù)水生產的首選。

“如果我在荒島上，從空氣中的水分中冷凝水是可行的，我有很多錢，而且沒有其他淡水來源，我會死，”他說。“那么我生命的價值就在于現(xiàn)在與這種水的成本相悖。”

他強調，在考慮水的選擇時，你必須“定義競爭”。“如果我能夠去超市買一瓶水，這是另一種選擇，第三種選擇可能是，我可以找到一些質量差的水并將其煮沸并使其安全飲用。比較是什么?除非我們定義競爭，否則我們不知道這是否適合水資源。“

但弗里森堅持認為Zero Mass擁有最可持續(xù)的供水。“今天用能源消耗的能量遠遠少于其他任何其他機制的能源(實際上沒有，因為它完全是太陽能供電)，”他在離開亞利桑那州后通過電子郵件聲明說道。他還表示，該公司有長期計劃為先進農業(yè)提供源水。

他說，隨著技術的擴大，“這意味著大量的水資源豐富。”