日期：2025-11-29 10:57:43
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，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“能源-水-空气”创新研究团队（ITEWA）的技术从实验室到市场落地应用。
“大气中含有大量水，原则上一立方米空气含10克-20克水，潮湿条件甚至达30克水。空气取水就是把水蒸气捕集起来，冷凝成液态水。”团队领衔人王如竹教授解释。
位于上海交大的“空气取水”设备 摄影：陶磊
能源巧妙转化，有气就有水
原理看似简单，但要将这份“隐形资源”真正用好，就得算好“能效账”来设计技术路线。
如上海等亚热带季风气候地区，年平均相对湿度约70%-80%，夏季高温高湿时段湿度可达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”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毫升安全健康的饮用水，经济且环保。针对广州、深圳等南方湿润城市，以及东南亚、南美雨林等高温高湿地区取水效率更高。
针对内蒙古、新疆、甘肃等北方干旱地区（年平均湿度30%-50%）和中东沙漠国家，团队自主研发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。以新疆乌鲁木齐为例，冬季平均湿度为40%，温度为-10℃至5℃，一台设备日均产水可达50升，可满足20-50人的日常饮水需求，解决干旱地区“靠天吃水”的难题。
而面对45℃高温或0℃低温、空气湿度仅10%的条件，团队正以热泵耦合吸附吸收技术，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。目前进入实验室小试阶段，设备在撒哈拉沙漠或青藏高原部分地区仍能高效运转，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，在太阳能驱动的集装箱农场内，植物蒸腾的水分有75%-80%可被回收再利用，空气取水供应作物生长所需的水分，形成一个闭环水循环系统，实现高效节水的垂直农业模式。
位于上海交大的“空气取水”设备 摄影：陶磊
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。“做科研需要顶天立地！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。
王如竹教授
依托团队“空气取水”的前沿成果，孵化爱摩威尔科技（上海）有限公司，核心研发团队均来自上海交大ITEWA团队，确保技术转化保留科研核心优势，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跨越。
产品图
针对不同地区和用水场景，目前已研发云泽、云澜、云泓等系列产品。例如针对家用办公场景智慧水吧，无需依赖自来水管道，直接接入电源就能持续产出饮用水；在上海等地区，可日产量20升，满足10-15人办公饮水需求，且能耗仅7.6-8度电。针对园区、海岛等户外场景，离网户外直饮水站可实现“零基建”，采用太阳能驱动，无需电网和水管，单台设备日均产水50升，能满足100人以上临时饮水需求。还有日产量可达1.6吨的户外大型工程级制水平台，也可以成为区域制水中心，为海岛酒店、小型社区、工程中心、工业园区、应急救灾等场景提供安全健康的饮用水，每天能满足800人以上的日常饮水需求。此外还有能在低湿度干旱地区稳定取水的设备，日均产水可达50升。
值得一提的是，爱摩威尔的AquaGuardNEX净鲜科技，将HEPA空滤、RO反渗透等传统过滤杀菌技术，与低温速冷抑菌、全域水循环保鲜技术相结合，彻底解决了直饮水设备“头杯水”水质不佳、口感变差的行业痛点，确保产出的饮用水随时鲜活安全。爱摩威尔联合创始人、通用净水科技集团（GWT）董事长王铁说：“我们不仅要推出产品，还要联合产业伙伴，共同定义并构建覆盖全球的空气取水生态系统。这背后蕴含着千亿级市场的巨大商业机遇，也有实现‘双碳’目标、促进可持续发展的社会价值。”
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