维度网讯,巴西圣保罗州立大学(Unesp)与聚丙烯腈技术研究所(Instituto Granado de Tecnologia da Poliacrilonitrila,IGTPAN)合作研发出一种系统,利用回收纺织废料捕获大气湿度,实验原型每日可生产4至6升水。该技术由FAPESP(圣保罗研究基金会)于2026年6月22日报道,基于一种将聚丙烯腈(腈纶)纺织废料转化为超吸水聚合物的方法,为缺雨、基础设施成本高昂且依赖水罐车供水的地区提供了一种分散式供水替代方案。

这一系统并非要取代公共供水网络,而是为偏远地区、半干旱地区、农村社区以及供水受限的城市区域提供补充方案。其核心技术是称为水细胞(hidrocélulas)的模块,这些模块像海绵一样在材料表面捕获水蒸气分子,再通过55°C至80°C的适度加热以液态水形式释放。系统由25个单元组成,采用太阳能和电力混合运行。
该技术的核心是PANSAP,一种由回收腈纶纤维制成的超吸水聚合物。材料经过化学反应,将纺织废料转化为能够保留大量水的结构。根据发表在《自然》杂志集团旗下《npj Clean Water》期刊上的研究,该系统在超过2500次使用循环后仍保持稳定,展现出长使用寿命潜力。在历时近一年的测试中,原型机每天生产4至6升水。该技术也进入循环经济领域,废弃的衣物、边角料和合成织物可作为原料。联合国环境规划署数据显示,全球每年产生约9200万吨纺织废料。该过程还回收反应中的部分化学副产品,释放的氨可转化为磷酸铵,一种农业用肥料,从而改善生产路线的环境绩效。用于空气捕水研究的高级材料(如某些金属有机框架)价格昂贵且生产过程复杂,而源自回收纤维的聚合物提供了一种更简单、更便宜的路线,适用于社会应用。
设备获得的水经过冷凝过程,类似于蒸馏,具有高纯度和低含量污染物。但几乎不含矿物质,在常规饮用前需要经过再矿化处理,添加钙和镁等矿物盐。根据用途和环境,储水容器可能需要紫外线、臭氧或其他家用净化方案的补充处理。该技术的进步在于能够从湿气中产生水,但日常使用还需要标准化、现场测试以及适应当地规范。
原型机能够利用太阳能运行,结合电加热、太阳直射辐射和光伏板来释放板捕获的水,这使得该技术对电网不稳定或不通电的孤立社区更有前景。模块化设计也有助于扩展,一个约含10千克吸附材料的单元每天可生产约6升水。全球水资源危机背景下,世界卫生组织和联合国儿童基金会2025年发布的报告显示,仍有21亿人无法获得安全管理的饮用水。联合国水机制数据表明,约有40亿人每年至少有一个月面临严重缺水。大气取水技术在传统水源面临压力、其他替代方案昂贵或技术不可行的地方可发挥作用,研究人员引用秘鲁利马的案例作为潜在应用地区,该地空气潮湿但降雨稀少。
尽管成果令人鼓舞,该系统仍需在实验环境外验证其性能。研究人员计划推进到秘鲁的现场测试,特别是在那些已经依赖人工雾气收集和水罐车供水的地区。这一阶段将衡量耐久性、实际运营成本、维护、连续使用中的水质以及社区接受度。该技术结合饮用水、太阳能和纺织废料回收,展示了一条将环境问题转化为解决缺水问题的实用路线,但并未消除对卫生设施、水源恢复和公共水资源管理投资的需求。
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