获得安全管理的饮用水(SMDW)仍然是一项全球挑战，影响着 22 亿人。具有连续循环功能的太阳能驱动大气水收集设备(AWH)可以加速提取分散在空气中的水，但较低的比产量(SY)和较低的日间相对湿度(RH)引发了人们对其性能的质疑。然而，据我们所知，尽管热带地区的条件有利，三分之二没有 SMDW 的人生活在那里，但没有任何分析绘制出 AWH 的全球潜力 。我们的研究结果表明 AWH 可以为 10 亿人提供 SMDW。我们使用 Google Earth Engine，引入了一个假设的 1 米见方的设备，其 SY 曲线分别为 0.2 至 2.5 升/千瓦时（2 米见方的设备为 0.1 至 1.25 升/千瓦时），相对湿度为 30% 至 90%。这样的设备可以满足每人每天 5 升的目标日均饮用水需求。我们绘制了现有设备和新吸附剂类别的影响潜力，这表明这些目标可以通过持续的技术发展来实现，并且完全在热力学极限之内。事实上，这些性能目标已经在吸附剂材料的演示中通过实验实现。我们可以为大气水收集设备的设计权衡提供信息，以最大限度地发挥全球影响，同时持续努力利用现有技术实现可持续发展目标 (SDG)。![]()
a、根据 WHO/UNICEF JMP 报告，调查区域内没有 SMDW 的人口占总人口的百分比。b、根据 WorldPop 1 公里分辨率对数的没有 SMDW 的人口密度，经 JMP 1 公里分辨率比例调整。![]()
a–c，给定任何过程33（Thot = 100°C）的总体热力学极限，太阳能驱动的 AWH 的平均每日水输出量（a）、PV32 驱动的冷却器-冷凝器过程（b）和活性吸附剂装置类型的示例（c）。
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a、b，居住在满足与 SC-AWH 设备运行相关的参数阈值的区域的无 SMDW 人口的地理分布 (a) 和总数 (b)。每日运行小时数 (Ophd) 是同时超过日照 (GHI) 和 RH 阈值的平均每日持续时间。使用示例：需要超过 5 h d-1 日照（高于 400 W m-2）的设备必须在低至 40% RH 的条件下运行才能覆盖约 7 亿用户。c、d，无 SMDW 可覆盖的人群与平均每日输出的关系，该输出标准化为日照下的水平设备面积 (c) 和 SY 曲线 (d)论文数据及GEE代码：https://github.com/AWH-GlobalPotential-X/AWH-Geo
论文出处：
Lord J, Thomas A, Treat N, et al. Global potential for harvesting drinking water from air using solar energy[J]. Nature, 2021, 598(7882): 611-617.
