到2050年如果要养活全球90亿人口，那么农业生产产量必须提高60％，同时农用取水量将提高15％，缺水会影响全球40％以上的人口的粮食问题。 未来可用水资源越来越少 2025年，将会有18亿人生活在绝对缺水的地区或国家。对于当今许多国家来说，水安全是一项主要的挑战，而且随着时间推移在不断增加。 太阳能发电已经在全球范围普及如今，全球已有600吉瓦的太阳能发电能力，占全球电力需求的3％。在接下来的十年中，预计全球所需太阳能发电将会增加五倍以上。 太阳能发电 大多数太阳能发电使用硅将阳光转化为电能。但是典型的硅电池仅将撞击太阳能板的20％的能量转换为电流。其余大部分转化为热量，这些热量可将面板加热到40°C，并且随着温度升高到25°C以上时，面板的转化电能的效率就会下降。为了使发电效率升高，对改造太阳能发电板的同时，人们发现太阳能电板可以将空气中的水蒸气转化为淡水！ “大气集水器”的出现可以改变饮水困难太阳能板改造后，可以从空气中生产出高质量的饮用水。这种设备没有连接电线不能用于发电，而是利用太阳能在面板上形成冷凝水，然后缓慢凝结并沿着软管流到储水罐中。  工作人言检查“集水器” 这样的集水板每天可以从大气中收集约5L水，试想一下如果有一千个甚至一万个这样的设备同时在干旱地区收集淡水，那么对解决饮水困难是有相当大的帮助的。  40个水盘每天生产200升清洁水 集水板的工作原理近年来，研究人员设计出了可以从空气中吸收水蒸气并将其冷凝成液态水以供饮用的材料。其中最好的是一种凝胶，该凝胶在夜间（空气凉爽和湿度高）在夜间会强烈吸收水蒸气。凝胶-聚合物中的碳纳米管与引水的氯化钙盐的混合物-使蒸气凝结成凝胶保留的液滴。当白天热量上升时，凝胶释放出水蒸气。如果被透明塑料覆盖，则释放的蒸气会被捕集，凝结回液态水中，然后流入储存容器。  山坡上的空气集水板 香港理工大学的环境工程师进行实验证明，将一块1厘米厚的凝胶片压在标准硅太阳能电池板的下面，白天凝胶会从太阳能电池板上吸取热量，以蒸发前一天晚上从空气中抽出的水，从而通过凝胶底部释放出蒸汽。蒸发的水会冷却太阳能电池板，基于这个原理可以收集空气中的水分子。 “空气集水器”在农业中的意义在漫长的干旱季节，获取水确实很困难，同时水源在农业灌溉方面起着至关重要的作用。我们知道缺水会导致农作物欠收，面对世界干旱地区只要空气中有湿度，这种设备都可以从空气中收集到水份。  很多地区主要依靠从周围群山中流下来的水 就降雨而言，全世界很多地方正遭受干旱，土壤水含量将减少。据国际粮食组织预计到2070年，干旱季节每年降雨的可能性有20％。如果在这种气候条件下，我们几乎不可能靠自然降雨在土地上种出任何农作物。因此，世界各国都在如何研究“空气集水器”，因为这样可以在任何干旱的地方或者饮用水困难的地方进行布置，这可以缓解水源危机。 “空气集水器”可改变生态环境要知道，为了防止水土流失，人们往往植树造林来保持土壤的凝固。同样，干旱地区种植树木更是为了保护生态。但是，往往越是干旱的地方人们往往破坏树木来建造水库，以此来进行储水解决水源问题。如果在干旱地区采用新建水库，这种方式只会破坏本来缺水的地区的生态环境。  浑浊水塘边的小孩 我国拥有丰富的水资源，同时南水北调工程让我们受益匪浅，自来水用起来非常方便。然而，在世界上许多干旱的国家饮水十分困难，随着科技的不断进步，相信越来越多的这样的“空气集水器”会被研究出来用于解决饮水问题。 |
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