从空气里“榨出”饮用水！交大团队研发多款“造水机”，沙漠里也能用 | 上海教育传媒网

作者 | 谢然

一台看似普通的机器，吸入空气后，缓缓流出了清澈的饮用水。这并非魔术，而是由上海交大王如竹教授领衔的能源-水-空气创新研究团队（ITEWA）将科幻场景变为现实的创新成果。

目前，这项技术已成功走出实验室，化身为一系列适用于从都市办公室到极端沙漠的“造水机”，正开启一个“向空气要水”的全新产业图景。

11月27日，上海交通大学闵行校区“未来花园”实景生态空间内，一套集三大核心技术路径的全域空气取水系统正式亮相。

空气中如何获得饮用水？

空气中蕴含着巨大的“隐形水资源”——即使是干旱地区，空气中也始终存在水分子。空气取水技术的核心原理，是通过物理或化学方法捕捉空气中的水蒸气并将其转换为液态水，再经净化处理后成为安全饮用水。主要分为三大技术路径，即冷凝技术、吸附技术以及热泵耦合吸附吸收技术。团队针对不同气候场景实现精准适配，让“空气取水”从概念走向多元应用。

针对内蒙古、新疆、甘肃等北方干旱地区（年平均湿度30%—50%），以及中东沙漠国家，上海交大研发的高性能吸附材料，团队打造出专用设备，能在低湿度环境下稳定取水。以新疆乌鲁木齐为例（冬季平均湿度40%、温度-10℃至5℃），一台“云泓”设备日均产水可达50升，足以满足20—50人的日常饮水需求，解决了干旱地区“靠天吃水”的难题。

针对广州、深圳等南方湿润城市，以及东南亚、南美雨林等高温高湿地区，上海交大研发的冷凝强化+能量回收技术，将取水能耗降至0.26-0.32kWh/L的全球领先水平，推出了适合家用和户外的饮水机。

团队还算了一笔经济账。以上海场景为例，上海属于亚热带季风气候，年平均相对湿度约70%—80%，夏季高温高湿时段湿度可达90%以上。团队研发的冷凝技术取水设备在上海使用时，每消耗1度电（1kWh）可产出约3到3.8升饮用水，按每杯饮用水250毫升计算，1度电就能“造”出12到15杯安全健康的饮用水，折算下来每升水的能耗成本仅0.13到0.16元（按居民电价0.5元/度计算），比瓶装纯净水更经济、更环保。

中国方案惠及世界缺水难题

“从空气中获取饮用水，是人类应对水资源分布不均的终极梦想之一。”作为团队领衔者，2023年“全球能源奖”得主、上海交大王如竹教授介绍，ITEWA团队深耕能源-水–空气-食物交叉学科领域，始终聚焦“0到1”的基础研究突破，原创论文发表在国际顶尖期刊上-上了书架，而团队前沿成果孵化出硬核科技企业——爱摩威尔科技（上海）有限公司的成立，正是为了打通“1到100”的技术转化链路，形成“科研-孵化-产业化”的创新闭环，产品上市则是真正上了货架。

团队从材料研发入手，自主研发的高性能吸附材料比传统材料吸水效率提升3倍以上；在器件层面，优化的吸附模块传热传质效率提高50%；在系统层面，创新的能量回收设计将能耗降低至行业平均水平的1/2。“我们的研究既要能发表在顶级学术期刊上，更要能解决实际问题。做科研需要顶天立地！”王如竹表示，爱摩威尔的核心研发团队均来自上海交大ITEWA团队，确保技术转化过程中“原汁原味”保留科研核心优势，同时依托企业市场化经验，快速响应不同场景的需求。

据权威机构预测，2030年全球空气取水市场规模将达53.7亿美元，而当前全球市场尚未形成成熟产业链，技术路线单一、应用场景受限等问题突出。上海交大ITEWA团队与爱摩威尔研发的“全路径-全场景”解决方案，大幅拓宽了空气取水技术的应用边界，不仅为全球缺水问题提供了中国方案，更有望催生全新的“大气取水”基础设施产业，开启千亿级市场空间。