從空氣里擰出水來

看旱災都做了些什么

1 . 全世界有超過10億的人口無法獲得清潔的食用水，每年有310萬人因缺水、飲水不潔而喪生。

2 . 全球干旱最嚴重的地區有印度、北非、中非、巴以地區、拉丁美洲中部、中東地區，以及中國。

3 . 缺水是糧食減產的最大癥結，比水土流失、耕地減少等問題更嚴重。

4 . 當前的灌溉技術主要分為漫灌、噴灌、滴灌、滲灌四種，在工程量、利用率、建造成本等方面有著諸多缺點。

5 . 國際糧食及農業組織（FAO）已經將干旱列為“饑荒最大的罪魁禍首”。

6 . 據國外的調查機構證實，在對近年來大暴亂的原因調查中，大面積饑荒占到了近七成。而干旱則是饑荒最大的成因，要遠遠高出地震、海嘯等天災的總和。

缺水不是難題，性價比是

“不要讓最后一滴水，變成人們的眼淚。”這句膾炙人口的廣告我們早已爛熟于心，但水資源極度匱乏的地區（比如撒哈拉沙漠）依舊是一副人間煉獄的模樣。

提到用技術手段來解決缺水問題，很多人一準會想到前幾年被熱捧的滴灌系統，但昂貴的成本只會讓這些掙扎在死亡線上的人雪上加霜。彼此連接的細管道、精細處理的地表走勢、由專人操作的供水點，這都是需要資金來支持的。就算政府狠狠心把這些解決了，那每年一次的全體檢查維護又怎么進行？雖然有些打擊人，但我們不得不說，滴灌系統只適合在以色列這種靠石油支撐起來的富賈大國中推廣。把它推薦給旱區災民們實在是天方夜譚，要知道就連我們自己的田里都還在使用機井和大水管。

但漫灌溉和地膜同樣不適合這里，發展中國家采用這套組合主要是考慮到低成本和高水量的平衡。當水從地隴里流到水田里時，會有相當一部分揮發在空氣中，更不用提烈日高懸的貧水區了。有人給過一個數據，每次正常灌溉會流失相當于水渠容載量71%左右的水量。或許你覺得水早晚會形成雨水降下來，揮發出去也無傷大雅。但科學家最近告訴了我們一個沉重的消息：大氣層正在慢慢剝離地球，水汽也在損耗中一點點減少。如果我們再不加節制地浪費，或許過不了多久，水就是不可再生資源家族里的新成員了。

從沙漠甲蟲學來的智慧

身居澳洲多年的Edward Linacr和很多人一樣，并不喜歡這里的干燥，因而對干旱氣候的成因和應對措施也做了許多調查研究。憑借專業的直覺，他從沙漠甲殼蟲身上獲得了靈感。

生活在沙漠邊緣的人都知道納米比沙漠甲蟲的聰明之處，它沒有駱駝的儲水駝峰，也不必像沙狐一樣挖深深的洞，卻能在一夜之間集滿一天所需的水分。它的做法很簡單：找到一個空氣流通性好的高坡，抬起后腿和翅殼，讓水分子一點點凝聚。當天光微啟的時候，它就能收集相當可觀的露水量。

Edward的仿生設計正緣于此。Airdrop系統的根部深植在地表以下，通過地下的自供電水泵將外部空氣吸入地下并加以冷凝。當溫度降到冷凝點以下時，管道內層就會有露珠出現，而獲得的水分會被迅速地送入地底，直接灌溉到植物的根部。

即便是在干旱沙漠地帶，它也能從1立方米的空氣中汲取11.5毫升的水量，一天內的集水量可達到1公升。而到了夜晚，集水器的效率會變得更高。即便是出現了百年一遇的大旱，都不必擔心莊稼干渴致死，因為Airdrop能從最干澀的空氣中汲取到實實在在的水，這種“無中生有”的技術是之前的澆灌方法所不具備的。

為了進一步提高冷凝的速率，Airdrop的上部分搭載了渦旋銅管系統，能輕松過濾掉空氣中的塵埃和熱量。而銅管內部也附有羊毛狀的銅絲，使之與空氣的接觸面積最大化。

相較于以前的種種灌溉系統，它的優勢十分明顯：易操作、低成本、低能耗……再考慮到采用了自供電系統，Airdrop的維修養護周期也要長得多。雖然偏大的尺寸還有待修繕，但我們也不必太擔心，詹姆斯·戴森獎的頒獎組織除了獎勵給他1萬英鎊外，還給他所在的斯溫伯爾尼科技大學提供了同等的資金，用以這套系統的深入開發。不久的未來一定會有更完善更成熟的Airdrop二代面世。