有没有这样一种情况,最宝贵的海洋并非处于地表,而是高悬在我们头顶之上
在地球最干旱的地方,人们为了争一口浑浊的水井打起了仗,可就在他们干裂的嘴唇上边,空气中飘着13000万亿升纯净水,这相当于全世界所有河流总水量的六倍,我们就好像站在金山上讨饭的乞丐似的,面对着大宝藏,就因为缺把钥匙干渴得要死。
要是我跟你讲,有一个没有任何电线的盒子,把它扔到寸草不生的死谷沙漠里面,它就能凭空弄出甜甜的饮用水,你会相信吗,这听着就好像差劲的魔术,要不就好像科幻小说里的空想似的。
但就在2025年,这把“钥匙”被一位化学家找到了。去年12月,加州大学伯克利分校的奥马尔·亚基(OmarYaghi)站在了斯德哥尔摩的领奖台上。诺贝尔化学奖的奖章,是对他几十年来与看不见的分子搏斗的最高奖赏。但他最在意的或许不是奖金,而是他童年时在约旦安曼的那个清晨。
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那时候,城市里的水每两周才来一次。还是个孩子的亚基必须在黎明前爬起来,打开家里所有的水龙头,守着空荡荡的水管,等待那一声以此为生的“咕噜”声。那种对水的极度渴望,刻进了他的骨头里,也最终变成了一种改变世界的材料——金属有机框架(MOFs)。
请想象一块神奇的海绵。普通的干燥剂只能吸附一点点湿气,而且要把水挤出来需要耗费巨大的能量。但亚基发明的MOF-303材料不同。它由一个个微小的分子笼子组成。这些笼子的内部表面积大得惊人,仅仅一克这种粉末,展开后的表面积就相当于一个足球场。
这简直就是分子的神奇魔法。到了夜里,沙漠的气温开始降低,湿度也略微上升,这些分子笼子就像张开的大嘴,十分贪心的去捕捉空气中稀稀拉拉的水分子,不管环境有多干燥,它们都能精准地抓住水分。
等到太阳升起来,沙漠里的高温就烤着大地,这本来是水分蒸发的倒霉事儿,可却成了这台机器的动力,不用插电,也不用烧油,就靠着环境的热量,分子笼子就会缩起来,把夜里存的水给放出来。
这不再是实验室里的瓶瓶罐罐。亚基创立的公司Atoco,已经把这种分子魔法变成了现实的方舟。在加州的死谷,就是那个被叫做地球上最像火星的地方,测试设备在大太阳底下静静立着,没有风扇嗡嗡响,也没有压缩机震动,到了傍晚,杯子里就装满了清亮的液态水。
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最新的商用机型,大小就跟一个集装箱似的,它不用连接电网,能完全离网运行,就靠着阳光和空气,它每天能产出1000升清洁饮用水。
这1,000升水意味着什么?对于一个富裕的家庭来说,这可能就只是能填满半个游泳池的水量,但对于肯尼亚干旱地区的村庄而言,那就意味着200个孩子不用再因为喝脏水而得痢疾了,这还意味着村里的妇女每天能节省出四个小时去找水源的路程时间,用这些时间去读书、去干活。
以前,我们获取水就只有两种办法,要么在地上打井,要么在海边建特别大的海水淡化厂,前一种是在透支地下水,后一种会杀死海洋生物还得消耗好多电。
现在,第三条路出现了。在这个新的世界当中,有一位加州的农民,他不再为科罗拉多河干涸而感到焦虑,他在温室旁边放置了几台机器,这几台机器能够利用空气中的水分直接去灌溉番茄,而那些用水特别多的互联网数据中心,还可以利用服务器散发的废热来驱动这些设备,进而自己生产冷却用水。
这是从“掠夺自然”到“顺应自然”的哲学转变。当然,技术从来不是完美的童话。咱们得正视眼前的障碍。MOF材料的制造成本还是比较高,那些复杂的金属有机结构,现在还跟黄金似的贵,要让非洲的穷人也能用得起,生产成本得指数级往下降。
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而且,还有伦理的隐忧。如果我的邻居用巨型机器吸干了空气中的水分,我家里的空气会变得更干吗?当“云端”的水变成了私有财产,谁来制定天空的法律?
尽管如此,希望的闸门已经打开。业内专家预估,在未来三至五年内,这类设备将会像空调外机那样走入千家万户,因为材料学有了突破性进展,面向家庭使用的小型空气制水装置,体积有希望缩小到微波炉那么大,这样就能稳定供应三口之家的日常饮水。
不只是技术上成功,这更是对人们生活方式的重新塑造。几千年来,人类文明一直是沿着河流分布的,我们跟着水找地方住,靠着水聚在一起,但Atoco的技术预示着一种离散化的未来,水源不再是被垄断的资源,而是像阳光一样,平平常常地照到每个人那儿。
也许有一天,当人们抬头看星空的时候,不再只是感叹宇宙多么广阔,人们会深吸一口气,感受肺里流动的潮湿,那可不只是空气,那是生命的源头,是每个人都能碰到的拯救。
你准备好,向天空索取你的那一杯水了吗?
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