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(jīng)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(guān)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(chǎn)水。

因為這就是零質(zhì)量所做的事情：利用材料科學，太陽能和預測數(shù)據(jù)的結(jié)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(shù)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(jīng)常半醉并丟棄的地方。

Zero Mass的集水技術(shù)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(jīng)可供特定客戶使用：多邊機構(gòu)，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(zhì)量“采取陽光和空氣，我們生產(chǎn)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(guān)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(cè)都是專有的多孔材料，可產(chǎn)生熱量。面板內(nèi)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(chǎn)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(chǎn)品具有他稱之為“完美的口感”。每個面板售價2000美元并生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)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(guān)注世界各地分布的面板性能以及可能影響水生產(chǎn)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(diào)整這些設(shè)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?qū)＜医M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(shù)上合理的過程。而且，正如弗里森所指出的，Source的整體結(jié)構(gòu)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(guān)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(chǎn)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(diào)，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(zhì)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(nóng)業(yè)提供源水。

他說，隨著技術(shù)的擴大，“這意味著大量的水資源豐富。”