沙漠也能榨出“空气水”

有空气就能有水喝！在上海交通大学闵行校区“未来花园”实景生态空间里，一套全域空气取水系统正式亮相——潮湿空气被缓缓吸入，清澈的饮用水从出口流出，这并非魔术，而是上海交大教授领衔的“能源—水—空气”创新研究团队（ITEWA）的技术从实验室走向市场应用。

“大气中含有大量水分，原则上1立方米空气中含10克到20克水，在潮湿条件下甚至可达30克水。空气取水就是把水蒸气捕集起来，冷凝成液态水。”王如竹教授解释。

能源巧妙转化

有空气就有水

原理看似简单，但要将这份“看不见的资源”真正用好，就必须算好“能效账”来设计技术路线。

在上海等亚热带季风气候地区，年平均相对湿度约70%—80%，夏季高温高湿时段可达90%，设备采用冷凝技术取水。该技术原理类似空调制冷产生冷凝水，通过精准控温让空气中的水蒸气在冷却表面凝结成水珠，再汇集回收，团队的“冷凝强化+能量回收”技术大幅降低了制水能耗。

以上海交大的设备为例，每消耗1度电（1kWh）可产出约3—3.8升饮用水，相当于12—15杯250毫升的安全健康饮用水，经济且环保。

针对内蒙古、新疆、甘肃等北方干旱地区（年平均湿度30%—50%）和中东国家，团队自主研发了高性能吸附材料吸附空气中的水分子，再通过加热让吸附材料释放出高浓度水蒸气，进而冷凝成水。

而面对45℃高温或0℃低温、空气湿度仅10%的极端条件，团队正在开发热泵耦合吸附吸收技术，旨在为沙漠油田开采基地、高海拔边防哨所等极端场景提供生命保障用水方案。目前已进入实验室小试阶段，预计2026年完成产品样机测试。

“我们还想将空气取水技术应用于设施农业。”王如竹介绍道，在太阳能驱动的集装箱农场内，植物蒸腾作用产生的水分有75%—80%可被回收再利用，空气取水系统能为作物生长供应所需水分，形成一个闭环水循环系统，实现高效节水的垂直农业模式。

技术落地应用

从家庭到沙漠

王如竹教授是制冷与低温工程、热泵与热湿调控领域的国际知名学者，入选全球高被引学者，获得全球能源奖，他带领的ITEWA团队致力于“能源—水—空气”交叉领域的前沿研究，近年来在《科学》主刊、《自然》多个子刊等顶级期刊上发表多篇高水平论文。

“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。”团队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，优化的吸附模块传热传质效率提高50%，创新的能量回收设计将能耗降低至行业平均水平的一半。“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。”他说。

依托团队“空气取水”的前沿成果，成功孵化出爱摩威尔科技（上海）有限公司，核心研发团队均来自上海交大ITEWA团队，不仅确保技术转化过程中保留科研核心优势，同时依托企业市场化经验快速响应不同场景需求，真正实现从实验室成果到市场化应用的跨越。

本报记者 易蓉