現在科技這麼發達,為什麼我們不能製造水?




很多國家面臨著飲用水匱乏的危機,對於西方國家來說,水資源短缺也是一個嚴重的問題



英國科學家喬納森-萊特和戴維-理查茲創造的製造水的機器-AquaMagic


英國皇家空軍在二戰期間多次進行人工干擾天氣

現在科技這麼發達,為什麼人類還在受制於「水」呢?

水資源短缺對於發展中國家來說正日益成為一個嚴峻的問題,特別是對於那些欠發達的國家,水資源短缺問題早已不是一個新鮮的話題。幾個世紀以來,人類一直在為尋找水源進行著各種鬥爭,也在為解決水資源短缺問題進行著不懈的探索和研究。

近日,歐美科學家和發明家先後展示了幾種製造水的新裝置,為解決這一世紀難題帶來了希望,同時科學家也提醒人們注意:為了獲得水而進行人工干擾天氣的活動會帶來巨大的隱患。

製造水是一個危險的過程

水(H2O)是由氫、氧組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體,這似乎是一個簡單的基礎化學知識,但是製造水實際上是一個非常危險的過程。

要製造水,必須要把氧氣和氫氣結合在一起,而氫氣和氧氣的混合會造成突然的爆炸,爆炸將會使單獨的氫和氧分子結合,從而得到水。由於氫氣和氧氣都是極易燃的,所以這種「突然爆炸」是非常危險和致命。

歷史上最著名的飛艇「興登堡號」就是一個最好的例證。1937年5月6日,這艘充滿氫氣的飛艇在其橫跨大西洋的航程中,由於靜電(或破壞行為)造成火花,氫氣和氧氣混合發生爆炸,興登堡號被燒成一團火球,名乘客和乘務人員中至少有23人死亡。

科學家推測,如果要製造出能夠維持全球人口的飲用水,那麼將需要一次令人難以置信的規模龐大的氫氣和氧氣混合爆炸過程。而製造水的方法在一個世紀以前就被認為是一種瘋狂的行為(通過氫氣氧氣混合製造爆炸獲得水),但是隨著水資源的越來越稀少,如何將氫分子與氧分子轉變成為水,已經成為最具吸引力的難題。

從空氣中製造水的機器

雖然在我們四周都存在著水,但是我們看不到它。科學資料顯示,在大氣層的空氣中含有不同數量的水蒸汽,當空氣炎熱和潮濕時,在我們所呼吸的空氣中水分可以多達6%;而在寒冷和乾燥的日子,可低至0.07 %(資料來源:美國能源部)。

同時,地球上的水循環也在調整和補充著水的儲量。地球上的海洋和地表中的水蒸發到天空中形成了雲,雲中的水通過降水落下來變成雨,冬天則變成雪。落於地表上的水滲入地下形成地下水;地下水又從地層裡冒出來,形成泉水,經過小溪、江河匯入大海,最後形成一個水循環。

但科學家面臨的最主要的難題就是,如果水循環是在乾燥期怎麼辦?針對這個問題,一些科學家和發明家已經開始著手研究。一名澳大利亞發明家已經製造出了一套利用風能製造水的機器,這套機器甚至可以在乾旱的沙漠地帶製造水。

澳大利亞人馬克斯-維森(Max Whisson)製造了一台巨大的「風車」,這套裝置使用風能做為動力,有很多葉片,葉片的設計都符合空氣動力學原理。普通的風車是一面向風,但這套裝置卻是垂直安置在一個別緻的圓柱體內,風可以從四面八方進入。

馬克斯設計的獨特之處在於,風車的葉片可以吸引更多的風,在葉片轉動的時候利用冷媒冷卻葉片以獲得水。這套裝置據測試每天能夠從空氣中收集2600加侖的水。而英國科學家喬納森-萊特和戴維-理查茲創造的機器「綠色魔法」(AquaMagic)類似於馬克斯的機器,只不過他們製造的機器像一輛越野車,而且使用柴油做為動力和能源,據測試每生產120加侖的純淨水需要耗費12加侖的柴油。

人工增雨值得商榷

人類在尋找水源的過程中,還發現了人工降雨這樣一個非常有效的辦法,但是現在科學家通過大量的事例研究證明,人工降雨或人工干擾天氣都是很危險的行為。

特別是最近有關中國可能在2008年北京奧運會開幕典禮進行人工天氣干擾的消息吸引了眾多科學家的關注。據說在2008年奧運會在北京舉行的候,中國政府有可能發射碘化銀進入雲層干擾天氣,確保開幕式和比賽期間天氣晴朗。雖然中國在人工干擾氣候這個領域已經做了幾十年積極富有成效的探索。但是科學家指出,這種做法存在極大的隱患,需要更仔細的研究和探討。

在歷史上,就有過這樣的教訓。第二次世界大戰時,英國政府為了防止納粹空軍對英國本土的空襲,英國皇家空軍曾經多次進行人工增雨增雲。雖然有效的影響了德國空軍的轟炸,但是由於人工干擾天氣後無法控制天氣的變化,造成了之後很長一段時間天氣異常變化,使得盟軍在法國陷入大雨的襲擊。

2001年,英國廣播公司的調查報告稱,1952年8月英國皇家空軍飛行員飛到高於雲線附近進行人工降雨試驗,在投放大量的乾冰、食鹽和碘化銀僅30分鐘後,雨就開始下了。

剛開始英國皇家空軍的飛行員還在慶祝自己的成功,但在一週之後雨水氾濫就開始了。英格蘭附近的降雨量超過了平常的250倍(來源:英國廣播公司)。僅1952年8月15日那天下的雨,就估計有90萬噸水。在短短一天內造成了洪水氾濫,奪去了35個英國人的生命。在大量的事例驗證下,科學家相信:地球雖然缺水,但是在自然規律面前,我們不能肆意的干擾正常的自然現象,人工降雨或干擾氣候都是非常危險的。

目前,在世界上的一些地區,由於飲用水缺乏或被污染,導致了各種疾病的傳播,對人類的生命造成了嚴峻的威脅。人類缺水的危機越來越嚴重,世界各國都在與缺水做鬥爭,都在想盡辦法解決缺水問題。而據2006年聯合國的一份報告估計,全世界有高達20 %的人口無法獲得潔淨的飲用水。這使得我們不禁要問:如果我們這麼需要水,我們為什麼不能製造水呢?水是一種有限的資源,是地球上的生命之源,如何有效安全地製造水將是擺在我們目前的一個重要課題,也是一個世紀難題。


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