武汉理工大学子发明零能耗空气取水装置
你可能无法想象,缺水地区的供水问题,能够让一群学生倒腾出一个零能耗空气取水装置。这群充满想象力的大学生,跳脱了传统自来水厂河流供水的思维,突发奇想利用富集在空气中的水分来解决缺水问题,并巧妙地设计了一种从空气中“吸取”水分的装置,最令人不可思议的是,这个装置工作全程无能量损耗,由自然能源驱动装置。
“去年年底的时候,我们几个同学曾去过一些海岛地区去旅行,我们发现虽然这里是近海地区,但淡水资源并不充足,海水淡化成本过高,我们连用水量都要时刻注意,毕竟水太贵了。”武汉理工大学机电工程学院的何军说,海岛地区和一些高山地区供水不足,但这些地方空气湿度都很高,因此他和武汉理工大学另外6个学生有了自己设计一种空气取水装置的想法。
项目团队发起人何军介绍,这种装置不需要额外供电,利用当地的风能和太阳能就可以完成“富集空气-吸附水分-蒸发冷凝-过滤净水”的完整取水过程,一天能稳定取水3升以上,整体装置成本低廉,对比目前市面上的概念性强的空气取水装置耗能少、成本低、取水效率更高。
本报记者了解到,这种装置的工作流程分为四个步骤:
步骤一:湿空气引流进入吸附区。该装置通过垂直型风机驱动湿空气流向取水装置,风机尾流流入文丘里风道,经由伯努利原理可知,速度大的地方压强小,中心处压强减小能从四周收集更多的空气,完成空气富集进入吸附区的过程。
步骤二:吸水材料吸附水分。空气进入吸附区后,经由分子筛吸附后干冷空气流出到冷凝区上方促进水分冷凝,同时分子筛吸附水分后进入脱附区。
步骤三:加热片促进水分脱附蒸发。分子筛进入脱附区后,加热片工作促进水分蒸发至冷凝板上冷凝结成水流,流出到水箱中。
步骤四:过滤净水。收集到水箱里的水经由活性炭、碎石等组成的过滤层后水质达标,经水质检测能达到使用标准。
何军说,他们的装置可以置于室外长期使用,而且已经申请专利。如果这个设备推广,和同类产品对比,每年能省下目前海水淡化取水所需的巨大电能,在未来有广阔的市场前景。