学校で水循環について学び、海や川から大気へ、そして再び戻る水の流れをたどったことを覚えているかもしれません。
雲は空気中の水の最も目に見える形ですが、澄んだ空気にも水が含まれています。ある推計では、その量は約3,100立方マイルで、世界でも有数のいくつかの大きな湖を上回ります。
素材と技術の進歩により、空気から飲料水を取り出すことが容易になるなか、科学者たちは、水が不足している地域や浄化が難しい地域を支援できる水の抽出方法に取り組んでいます。
世界人口の増加に伴い、水不足はますます深刻化しています。『Science Advances』に掲載された研究によると、世界人口の3分の2、約40億人が、年間少なくとも1か月は深刻な水不足に直面しており、Science Advances同研究はまた、5億人が年間を通じて深刻な水不足に直面していることも示しました。
空気から水を抽出するには多くの場合コストがかかりますが、それを実現できることを示す組織をいくつか紹介します。
Skywater／Skysource Alliance
カリフォルニアを拠点とするこの団体は、空気から水を持続可能かつ大規模に集められることを実証し、Water Abundance XPRIZEを受賞しました。
Rich GrodenとDavid Hertzが率いるこの団体は、特許取得済みの断熱蒸留プロセスを用いた装置を製造しています。このプロセスでは、熱の増減なしに水蒸気を液体に変えます。
凝縮後、水はろ過され、オゾン処理を受けたうえで、使用するか、将来の利用に備えて貯蔵できます。チームはこの技術で150万ドルの賞金を獲得し、ハワイのJMCC WINGを抑えて2位となりました。
カリフォルニア大学バークレー校
MITとカリフォルニア大学バークレー校のエンジニアは、システムを開発しました。金属有機構造体を用いて、砂漠の空気から水を集めます。
金属有機構造体（MOF）は、ネットワークを形成する多孔質結晶で、大量の水を取り込み、蓄えることができます。夜間に空気を取り込んで吸着材に水分を吸収させ、日中の気温で加熱して水を放出・凝縮させます。
Zero Mass Water
アリゾナ州を拠点とするZero Mass Waterは、ソーラーパネルを使って空気中の湿気を取り込み、液体に凝縮させます。インフラを必要としないこのパネルは、すでに世界各地の警察署、学校、家庭で使われています。また、2015年にサイクロン「パム」が島の水インフラのおよそ70％を破壊した後、バヌアツのタンナ島にあるペトロス小学校に3,000リットルのきれいな水を供給するためにも使われました。
Water from Air
南アフリカの企業、Water from Airは、空気中の水蒸気を抽出してろ過・滅菌し、安全な飲料水を作る装置を製造しています。
同社の装置は、水蒸気を凝縮コイルに通して水に変えます。その水は紫外線ランプを備えたタンクに入り、病原体、藻類、細菌が除去されます。続いてフィルターを通し、逆浸透処理を施した後、ミネラルを加えるために別のフィルターに通します。最後に紫外線で滅菌し、飲用できる状態にします。
未来は見えているでしょうか？
こうした取り組みのいくつかは、世界経済フォーラムの報告書「水と第四次産業革命」で取り上げられています。多くは複雑で費用がかかり、実施も容易ではありませんが、技術や素材の進歩により、将来、水不足に対処する方法の一つとして空気から水を取り出せるようになるかもしれません。特に、内陸に位置する地域、インフラが限られている地域、自然災害に見舞われた地域で有効となる可能性があります。
