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陽光+空氣製水 紓緩沙漠水荒

【明報專訊】在一些乾旱而又偏遠、遼闊、地廣人稀的地區,例如沙漠和某些山區等,實在很難全面鋪設食水管。如何為這些地區的居民或遊客供水,一直是個難題。

美國初創公司SOURCE Global就研發出一種稱為Hydropanel的裝置,可以自動從空氣中收集水分和進行消毒,變成可供飲用的食水;而所需的能源則可以自給自足,全部來自裝置上方的太陽能光伏板和光熱設備,不失為一個方便的解決方案。

Hydropanel從空氣集水

簡單來說,Hydropanel內置的風扇會從周圍環境抽入空氣,令空氣通過一些吸濕材料。而那些材料可以捕獲空氣中的水蒸氣。當水蒸氣被提取和收集之後,凝結成水,收集在水缸中。然後,再自動加入鈣和鎂等礦物質,成為適合飲用的水。

至於這樣製造出來的水的安全和衛生問題,SOURCE Global則聲言,Hydropanel有幾個設計可以控制水的品質。

首先,Hydropanel先用空氣濾網來過濾微粒。第二,那些特殊吸濕材料只會吸引水分子,而不會吸引空氣中的其他物質。所以,它收集到的水分其實已經和蒸餾水相當接近。第三,Hydropanel內置了臭氧消毒系統,會自動對水缸內的水進行消毒。

每片Hydropanel長2.4米、闊1.2米,重達154公斤。其頂部是太陽能光伏板,大約和地面傾斜45度。而內部則有鋰電池,以便儲起日間產生的電力,全日都可以運作。

SOURCE Global聲言,在攝氏1度至55度和濕度10%至100%的環境下,Hydropanel都能夠生產出食水,每片每日可以生產2公升至5公升的食水,工作壽命為15年。但當然,空氣濕度越低,產水量就越少。

由於乾旱地區往往就有豐富的太陽能資源,所以Hydropanel在迪拜等中東國家和美國某些州份似乎頗為受落。

SOURCE Global和迪拜合作,在該國沙漠建立了一個大型水耕場,靠安裝大量Hydropanel來每年生產150萬公升的純淨水用來種植農作物。SOURCE Global還計劃,成立一個不含塑膠的樽裝水品牌,銷售給該國的酒店和度假村。

今年7月底,該公司還完成了1.3億美元的D輪融資。至今已累積融資2.7億美元,號稱已在超過50個國家開展業務。

勝傳統空氣製水機

平心而論,從空氣過濾和收集水分,不算是全新事物。以接駁電力使用的傳統空氣製水機來說,就至少已出現了超過17年。

不過,傳統的空氣製水機有幾個主要缺點。第一,大部分都需要空氣濕度至少超過20%才能製水,有些型號甚至要濕度達到35%才可以製水。所以,在沙漠地區,空氣製水機每日都有很多時間處於「罷工」狀態。第二,傳統空氣製水機的運作溫度,比較適合在攝氏15度至40度之間。在天氣較冷或者環境溫度較低時,空氣製水機的製水量也會略為降低。第三,傳統空氣製水機需要電力,其製水成本並不算低。

成本效益難與海水化淡相比

Hydropanel的最大優點是,改良了傳統空氣製水機的頭兩大缺點,在較乾旱、較熱或較冷的環境中,都可以正常運作。

至於製水成本偏高的問題,筆者則認為,並未有改善。無疑,Hydropanel本身配備了太陽能光伏板,無需插電就能使用,可以節省電力。但因為其造價和安裝費相當高,若以全壽命期來計算,它生產每升水的成本仍然相當高。

SOURCE Global表示,若連同美國國內的運費、安裝費和稅項,客戶購置一套2片Hydropanel的收費估計大約介乎5500至6500美元。

以使用壽命15年計算,假設2片Hydropanel每日至少生產6公升食水,每公升食水的生產成本低於0.3美元。

相對來說,雖然傳統空氣製水機需要電力,但以內地的電費來說,傳統空氣製水機產出每升水的成本也只是大約0.3至0.4元人民幣。當然,這還未加上機價。

但因為其售價低得多,又不用安裝費,若以全壽命期來比較,相信傳統空氣製水機生產每公升食水的總成本可能比Hydropanel更低,至少也不會高過它。

總結來說,這些空氣製水設備還是比較適合在一些內陸、偏遠、人口密度低以及供水設施不齊全的地區,供個別機構使用。

若是全個城市使用,或者在沿海地區、人口密度較高的地區,仍然是以海水化淡和建立供水網絡化算得多。需知道,海水化淡技術經過數十年發展,其成本已經相當低。以內地來說,每噸成本就只是大約5元人民幣,某些國家還可以略低一點。

明報記者 薛偉傑

[薛偉傑 科技觀潮]