这种装置可以从稀薄的空气中提取水，但效果不如我们所希望的那样

《大众科学》杂志 2017 年 3 月/4 月刊全篇都是关于水的。我们涵盖了各个方面，从你吃的食物中含有多少这种必需液体，到你摄入不足时会发生什么，以及在某些地区水资源如何短缺。这就是为什么我们被一项简单而廉价的发明 WaterSeer 所吸引，它旨在不使用任何电力从空气中吸收水分，为有需要的人提供干净的饮用水。

不幸的是，WaterSeer 不太可能像其制造商声称的那样每天从空气中抽取 11 到 14 加仑的水。此外，它还存在一些其他问题。

它在干旱地区不起作用

WaterSeer 的工作原理是将空气吹入地下室。白天，地面温度低于空气温度，而冷空气比暖空气能容纳更少的水，因此水蒸气会在地下室的冷侧凝结，干净且可供饮用。

WaterSeer 的制造商 Vici Labs 估计，该设备每天可以从半干旱空气中收集 11 加仑的水。但问题是空气越干燥，露点（即将水凝结成水所需的温度）就越低。

热力学专家肯尼斯·克伦莱因说：“在大多数水资源匮乏的地区，露点非常非常低。”地表以下两米（目前为 WaterSeer 提出的深度）的地面温度不太可能保持足够低的水平，以致无法产生凝结。

克伦莱因说：“在干燥的地方，利用凝结作用从空气中吸收水分的可能性非常小。”

然而，该装置在潮湿地区可能会取得一定成效。尽管这似乎违反直觉，但即使在空气湿度很高的地方，缺水现象也会发生。

与干旱地区发生的物理缺水不同，经济缺水可能发生在水资源丰富但缺乏提供清洁水的基础设施的地区。例如，在莫桑比克，数百万人无法获得清洁饮用水。许多家庭（尤其是妇女和儿童）必须步行一小时或更长时间才能取水，不安全的饮用水每天导致该国约 55 名儿童死亡。

WaterSeer 或许能够收集这些地区的水合物——尽管世界资源研究所的研究员 Rutger Willem Hofste 警告说，必须过滤水以去除任何污染物。而且该设备可能无法像其制造商估计的那样每天生产 14 加仑的水。

它不可能一天 24 小时工作

在加利福尼亚州伯克利进行的实地试验中，WaterSeer 的半尺寸和四分之一尺寸模型在大约三个小时内成功从空气中抽取了约 300 毫升水。考虑到更大的工作模型、24 小时的冷凝期和其他原型改进，Vici Labs 计算出 WaterSeer 在潮湿环境中每天可以收集 14 加仑的水。

但该装置只有在地面温度低于空气温度时才有效，不幸的是，在两米深的地下，这种情况只能持续半天。克伦莱因说，夜间，空气温度通常低于地面。“在两米深的地下，灯泡的温度永远不会一直低于露点。它只能在空气温度高于地面的一天 12 小时内产生热量。”

正在进行的工作

批评者还对 WaterSeer 提出了其他一些指控，包括需要大量空气在其腔体内循环才能凝结出声称的水量。虽然这是合理的批评，但根据 Kroenlein 的说法，其他一些批评则不合理。

水蒸气凝结成液体时，会以热量的形式释放能量。一些批评 WaterSeer 的人表示，地下室释放的热量会非常大，以至于会加热周围的土壤，导致灯泡停止工作。根据 Kroenlein 的计算，这并不准确。

他说：“问题不在于产生了多少热量，而在于热量从灯泡中散发出去的速度。”虽然土壤的热导率因地而异，但克伦莱因计算出，每天冷凝 11-14 加仑的水不会有问题——周围的土壤会散发热量，温度只会变化 1 摄氏度。

“因此，仅凭土壤的热导率，就很容易将热量散发出去，”克伦莱恩说。“问题实际上是首先要让足够的水进入设备。”

热量传递不足以完全证明 WaterSeer 的正确性。该设备可能确实能用，但它无法像制造商预期的那样工作。

Vici Labs 的工作人员则表示，他们仍在完善设计。尽管他们无法改变热力学定律，但他们正在开发一种用于极端环境的太阳能冷却系统。这一新增功能可能会克服一些最大的挑战——尽管这并非没有削弱最初让该设备如此吸引人的简单性。

复杂的问题并不总是有简单的解决方案。但在《大众科学》杂志，我们仍然乐观地认为，科学技术的创新可以为每个人创造更美好的未来。