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作為(wei) 一個(ge) 有種地天賦的中國人，最近我在火星種地……

嗯，確切說，是在科幻遊戲火星求生（surviving Mars）裏種地。遊戲的設定是，人類準備殖民火星，於(yu) 是指揮機器人建造基地、開發火星資源，準備萬(wan) 全就可以讓人類居住，然後……就可以實現每個(ge) 中國人開心種地的終極夢想了！

但是，火星有一個(ge) 致命的缺點——缺水。

火星丨Wikimedia Commons, Kevin Gill / CC BY-SA 4.0 ()

想種地，先找水。於(yu) 是，遊戲中設置了三種建築，幫助尋找水資源：水資源挖掘站、水汽收集站和水資源回收係統。

在地球上，有一些地區，因為(wei) 幹旱、水體(ti) 汙染等原因，獲取潔淨水資源的難度不亞(ya) 於(yu) 火星。

試想一下，在這些地方如何獲得清潔用水呢？

科幻源自現實。現實中，尋找清潔用水，也有跟遊戲裏對應的三類方法：水資源開采、收集空氣中的水汽、汙染水回收再利用。

缺水、停課？別做夢了，井馬上打好

水資源開采可能是我們(men) 最為(wei) 熟知的一種方式了。小學課本中“吃水不忘挖井人”那篇文章，講得就是毛爺爺率領人民群眾(zhong) 開采地下水資源的故事。

當然了，隨著科技發展，水泵等機械的介入，讓水資源開采比那個(ge) 時代簡單多了。

打井是最古老的水資源開采方式之一 | Pixabay

2016年6月，受厄爾尼諾現象影響，巴布亞(ya) 新幾內(nei) 亞(ya) 這個(ge) 太平洋地區衛生狀況與(yu) 安全用水條件最差的國家，已經遭受了一年的幹旱了。

和這個(ge) 國家其他學校一樣，吉瓦卡省北瓦吉區的St. Anslem小學也不得不開始早早地放學——因為(wei) 學校裏沒有任何幹淨的水了。

學校的水源來自旁邊的河流，但學校地處下遊，水位下降後，河流的自淨能力也大幅下降。在這種情況下使用河裏的水，可能隻有河裏的霍亂(luan) 弧菌覺得很合理。

為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 問題，兩(liang) 個(ge) 月後，聯合國兒(er) 童基金會(hui) 聯合當地政府，鑽井、架水泵，一氣嗬成。學校用水不僅(jin) 滿足了，周邊社區的3000名平民也因此可以獲得幹淨的水資源。而且同樣的井，一口氣打了8個(ge) 。

8個(ge) 井，讓一個(ge) 城市的學生們(men) 乖乖上學，這就是水資源開采的速度[1]。

一個(ge) 學生正在喝水 | 參考文獻[1]

空氣裏那麽(me) 多水汽，不用浪費了

然而，某些情況下水資源會(hui) 受到汙染，比如無良廠家工業(ye) 廢水亂(luan) 排放、無良國家核廢水亂(luan) 排放什麽(me) 的。

開采使用被汙染的水資源，無異於(yu) 飲鴆止渴；而且過度開采水資源，又會(hui) 引起環境問題；如果遇到了超厚的岩層，打井開采本身都是個(ge) 大問題。

比如，埃塞俄比亞(ya) 地處高原，超厚的岩層讓當地的挖井成本奇高。

於(yu) 是，你在當地會(hui) 見到一種像是用藤條編織出來的“樹建築”。這種建築叫做瓦爾卡水塔（warka water），用於(yu) 收集空氣中的水汽。

一座瓦爾卡水塔丨Flickr, Jean-Pierre Dalbéra / CC BY 2.0()

瓦爾卡水塔由意大利人阿圖羅·維托裏（Arturo Vittori）設計。這位意大利人不僅(jin) 是個(ge) 設計師，也是個(ge) 建築師與(yu) 藝術家。他設計過地鐵站、空客A380的內(nei) 飾，還設計過便攜式房屋、國際空間站雕塑等等。

2012年，他在埃塞俄比亞(ya) 北部拉利貝拉地區旅行，見到沒有自來水、沒有電、甚至沒有廁所的環境時，決(jue) 定設計點什麽(me) 幫助這裏的人們(men) 。

阿圖羅·維托裏發現，由於(yu) 當地濕度較高，植物上很容易凝結出露水。受此現象啟發，再結合當地建築風格與(yu) 植物編製技法（類似編竹筐），他利用傳(chuan) 統的植物建材與(yu) 現代的高分子材料，設計出了一種水塔，並以當地一種名為(wei) 瓦爾卡樹（Ficus vasta）的植物命名。

瓦爾卡水塔怎麽(me) 收集水呢？

原理很簡單——冷凝。瓦爾卡水塔外部是植物搭建成的骨架，內(nei) 部是高分子材料製成的網套，當地晝夜溫差大，日出時空氣中的水分會(hui) 凝結在內(nei) 部的網上，最後滴落在水塔底部。就連霧氣、雨水，它都可以順便收集。

瓦爾卡水塔的原理就是冷凝 | Pixabay

這種水塔隻需要幾個(ge) 人手動安裝，成本也低，每天可以生產(chan) 約100升的水，還不需要電力。

如今，人們(men) 在水塔下種地、遮陰、聊天，一如幾千年來當地人在瓦爾卡樹下采摘果子、遮陰、聊天。

惟一的改變就是，他們(men) 不再缺水了[2]。

相似的設計有很多，比如模仿非洲甲蟲設計的露水收割機（Biomimetic dew harvesters）、模仿樹葉設計的一種葉狀自產(chan) 水器（LEAF self-generating water resource）等等[3]。

正如科幻作家雷·布萊德利在《火星編年史》所說：“科學是在調查我們(men) 永遠無法解釋的奇跡，而藝術是詮釋這個(ge) 奇跡。”

這些設計就是人類對自然奇跡的詮釋。

實在沒辦法，隻能利用汙水了

然而，詮釋奇跡是需要錢的，再低的費用對某些地區來說也是巨款。而且，這種從(cong) 空氣中擠出水的方法，也會(hui) 受到當地濕度、晝夜溫差等條件的限製。

如果實在不具備條件，那隻剩最後一種辦法了——淨化水，無論是身邊江河湖海，還是下水道中的汙水，隻要能淨化，人們(men) 就有水可用了。

淨化江河湖海裏的水也是一條路 | Pixabay

海水鹽分很高，不能直接喝。以往，住在海邊的人們(men) ，隻能燒開海水，收集凝結在鍋蓋上麵那小小一層蒸發的淡水，效率很低。

一種名為(wei) Eliodomestico的太陽能淨水器，就利用了這個(ge) 方法，但大大提升了效率。具體(ti) 操作很簡單，往淨水器裏倒入海水，曬一天太陽，太陽將鹽水加熱，產(chan) 生的蒸汽會(hui) 凝結並被收集。這個(ge) 淨水器由陶瓷製成，形似砂鍋，一天就能產(chan) 生5升水，很適合家庭使用[4]。

當然了，鹽分高並不是天然水源的唯一問題。

在野外找到的水，還很可能攜帶各種病菌。針對這個(ge) 問題，一款名叫Aquatabs的淨水片被發明出來。Aquatabs中含有氯化合物，能有效殺滅大腸杆菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等細菌。

在聯合國兒(er) 童基金會(hui) 的官網上，你可以購買(mai) 並捐贈Aquatabs淨水片。2500片僅(jin) 需80元，每片可在半小時淨水5升。也就是花80元，可以得到12500升淨水。盡管Aquatabs對於(yu) 重金屬汙染毫無辦法，但在一些遭受天災人禍的地區，它卻是當地人民免於(yu) 霍亂(luan) 、傷(shang) 寒等疾病的希望[5]。

這種Aquatabs淨水片可能成為(wei) 許多人免於(yu) 霍亂(luan) 、傷(shang) 寒等疾病的希望 | 聯合國兒(er) 童基金會(hui)

那如果這個(ge) 地方特別幹旱，既沒有海水，也沒有可能攜帶病菌的天然水呢？或許可以從(cong) 糞便裏找水。

應用於(yu) 塞內(nei) 加爾的淨水係統Janicki Omni Processor，就采用了這個(ge) 巧妙的思路。這種淨水係統會(hui) 把下水道中的汙水收集起來，利用高溫，分離並淨化出其中的水份，剩下的幹燥廢物還可用於(yu) 燃燒發電。

這不僅(jin) 可以滿足工廠本身的電力使用，甚至還能為(wei) 周邊居民提供電力。這款淨水器最大可以處理十萬(wan) 人的糞便，每天產(chan) 出86000升水和250千瓦的電能[6]。

塞內(nei) 加爾的Omni Processor淨水係統 | 參考文獻[6]

獲取水的方式各種各樣，但尺有所長寸有所短，沒有哪種建築可以解決(jue) 所有地區的缺水難題。

就像遊戲中一樣，水資源挖掘站可以快速獲得大量水資源，但挖光資源便隻能坐以待斃；水汽收集站可以穩定供水，但偶爾出現的沙塵暴卻會(hui) 讓它無法工作；水資源回收係統隻有建起來殖民地後才能建造，而且也不能100%回收所使用的水分。

優(you) 秀的玩家可以在最合適的地點選取最合適的方法，讓環境與(yu) 建築相結合，發揮出1+1＞2的效果。現實中也是如此。

畢竟，世界上不存在完美的物品，所以身為(wei) 人類的我們(men) 才會(hui) 追求完美。

全球健康與(yu) 發展守衛計劃

我們(men) 關(guan) 心科學家的每一次靈光一現，關(guan) 心在未知領域的每一步開拓和探索。但這次，我們(men) 想把目光投向全球貧困人群。

他們(men) 生活窘迫，麵對傷(shang) 害也更加脆弱：氣候變化、傳(chuan) 染病、饑餓、貧困、新生兒(er) 死亡、性別歧視……科學和創新，能為(wei) 他們(men) 帶來什麽(me) ？

全球健康與(yu) 發展守衛計劃通過招募並培養(yang) 創作者、傳(chuan) 播者，促進各類優(you) 質內(nei) 容產(chan) 生，鼓勵傳(chuan) 播和發聲，從(cong) 而將關(guan) 注全球健康與(yu) 全球發展的理念傳(chuan) 播給大眾(zhong) ，讓貧困人群獲得更多關(guan) 注，並期待讓這種關(guan) 注實實在在改善他們(men) 的境遇。

參考文獻

[1]UNICEF. Boreholes provide clean water for thousands [OL] UNICEF.2017-3-17

[2]

[3]D.E.A. Marc El Beyrouthy. How emerging technologies and biomimicry can help solving water problems: desert case studies. [J] Adv. Crop Sci. Technol., 03 (2015), pp. 3-4, 10.4172/2329-8863.1000e130

[4]

[5]

[6]

作者：九九

編輯：小販兒(er)

排版：洗碗

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