[发明专利]一种光照相变空气取水并用于栽培的方法

说明书

技术领域

光照相变空气取水并用于栽培的技术领域是属于物理相变领域和农业栽培领域，主要是通过白天太阳光照射，使具有特殊结构的材料，在白天有光照的时候，具有亲水性，吸收空气里的水，到了晚上没有光照时，发生相变，使材料具有疏水性，水脱离材料，使水流出来，用于人喝，或用于植物栽培。

背景技术

地球上的淡水含量仅占全球总水量的2.53%,其中68.7%属于固体冰川,分布在难以利用的高山和两极地区,部分淡水深埋在地下,难以开采。目前,人类能直接利用的淡水取自地下水、湖泊淡水和河床水,随着环境的日益恶化,这些淡水资源正变得越来越稀缺,尤其是在沙漠和海岛地区。地球表面有15%的沙漠地区和70%的海洋地区,其中沙漠地区人口有6.28亿,海岛上和沿海地区缺乏淡水的人口更多。解决上述地区的淡水供应问题的传统方法包括交通运输和海水淡化两种途径。交通运输成本较高,海水淡化对盐水稀少的地区并不适用,并且由于其技术和成本限制、设备大型,不适合广泛使用。因此,人们开始寻找其它方法获取淡水资源。大气中富含淡水,并且不受地域限制,尤其在海岛和沿海地区,空气湿度较高,据估算,大气中含有大约14 000 km3的水蒸气,而地表的淡水总量只有1200 km3[1]。到目前为止,对空气中淡水的利用率几乎为零。综上所述,空气取水技术蕴含着解决淡水稀缺问题的巨大潜力,并且让沙漠绿化的最有效方法，可以使植物不需灌溉种植，现在的空气取水的方法有以下几种：1结露冷凝法，2分离冷凝法，结露冷凝法就是通过加压或降温使空气里的水分结露出来，这方法结构复杂，效率低下，很难普及。分离冷凝法就是通过分子筛或硅胶和一些复合材料，还有的一些液体的吸附剂，使水分子吸附到上面，然后通过太阳能或其他的能量，使水分子蒸发出来，然后让水蒸气冷却，得到水，这比结露冷凝法好多啦，可是还存在结构复杂，效率低下，很难普及。

发明内容

分析上面的2种方法，结露冷凝法的基本原理是让空气降温到某个温度，水就会结露出来，因为水分在空气中温度高时的浓度大，在温度低时浓度小的基本自然现象设计的方案，分离冷凝法的基本原理是吸附体在空气中吸收大量水分，然后用升温的方法，让水分子吸收能量，脱离吸附体的吸附，然后冷却变成水，我们发明的技术，其实原理和二氧化钛具有相同的性质，在有光照时亲水性比较大，在没有光照时就亲水性很小，我们用的材料是经过特殊设计和加工的产品，性能比二氧化钛强很多，其特征是，我们制作的吸附体材料是根据以下方法取水的，当有光照时材料具有亲水性，同时温度高时空气中的水分也比较多，水分子通过化学键的作用连接在吸附体上，当没有光照时，吸附体材料就会变成疏水性，水分子就会脱离吸附体，水就沿着材料流出来。如果用吸附体作为外面的材料，做成一个盆，盆里面的泥土和盆绝缘开，把取过来的水直接存储在盆泥土里，再在这泥土上种植植物，这植物可以永远不要浇水。

附图说明

附图1是光照相变空气取水的原理图，1代表太阳光，2代表新型材料的吸附体，3代表吸附体疏水引水通道，4代表吸附体的细孔，5代表出水口，6.代表外面的固定架。

具体实施方法

把新型研发的材料，制成一片片，然后用外面一个框架给固定住，尽可能的让材料被太阳照射，白天在太阳的照射下，吸附体里面的一些分子键发生变化，就会从疏水的状态慢慢的变成亲水的状态，就会吸收空气里的水分子，到了晚上没有阳光时，吸附体里面的一些分子键就会回到原来的状态，就会从亲水的状态慢慢的变成疏水的状态，水分子就会从上面脱离，沿着疏水通道流下了，然后通过出水口收集起来，这样反复的运行，不停的制水。如果用吸附体作为外面的材料，做成一个盆，盆里面的泥土和盆绝缘开，把取过来的水直接存储在盆泥土里，再在这泥土上种植植物，这植物可以永远不要浇水。