在库布齐沙漠，他们用诺奖材料让“喝西北风”成真了

每升3毛到4毛，比桶装水便宜。一台机器一天产200升，够400亩梭梭树喝一年。

今年秋天，内蒙古库布其沙漠腹地，一台长得像集装箱的机器即将开始商业运行。它不接自来水管，结合光伏板、逆变器和电池，太阳一出来就发电，电驱动设备从干燥的空气里“抓”水，水通过精准滴灌系统，一滴一滴送到梭梭树和沙柳的根部。

这台机器叫Vivewell 200，来自爱摩威尔科技。这项让空气变成水的技术背后，是上海交大团队十余年的基础研究，和一项拿了2025年诺贝尔化学奖的材料。

诺奖材料让“喝西北风”成真了

空气制水不是新概念。原理也很简单：把空气冷却到露点以下，水蒸气凝成水珠，跟夏天可乐罐外壁“冒汗”是一个道理。

不过，这一招在沙漠里不管用。因为南方沿海城市的一立方米空气里可能有20克水，但到了内蒙古沙漠，一立方米只剩3-4克，露点温度太低，无法实现有效的液态水获取。

沙漠里“冻”不出水，那就换个办法“抓”水。爱摩威尔靠的是一种叫MOF（金属有机框架）的晶态多孔材料。这个材料像一块分子级海绵，可以先把空气里的水汽吸附住，吸饱之后再加热释放，释放出来的高浓度水蒸气再冷凝成水。

普通冷凝法是先降温再取水，吸附法是先“抓”再“放”。后者因为材料本身对水分子有极强的亲和力，即便空气相对湿度只有10%，依然能把水汽捕获。

MOF材料的来头不小。发明它的三位科学家拿下了去年的诺贝尔化学奖。评审委员会成员奥洛夫·拉姆斯特伦形容这种材料“几乎就像《哈利·波特》中赫敏的魔法手提包一样，内部空间远远大于外表所示，内部可以装下大量东西而外部并不显得沉重或鼓胀。”

MOF材料

能“装”到什么程度？一克MOF材料的内部表面积可以达到7000平方米，相当于一个足球场，而它的体积只有弯曲的食指和拇指之间的空间那么大。

但材料厉害，不等于能直接扔进沙漠里干活。爱摩威尔CEO、上海交大机动学院助理研究员杜帅解释：“最难的其实是材料的结构化。”你不能把一罐MOF粉末直接塞进机器，得把它做成器件，比如以蜂窝状基材为载体，在通道表面负载MOF，让空气从孔道中穿过去。

蜂窝状基材

空气经过时，水蒸气被通道表面的材料“吸干”，空气变干燥，材料变湿润。然后转轮转到另一侧加热，湿润的材料释放水蒸气，变成高温高湿的空气，再冷凝、出水。简单过滤就能灌溉农田，深度净化后就是干净的直饮水。

原理说起来简单，把想法变成一台能在沙漠里连续运转的机器，中间隔着十余年，光涉及的学科就有材料学、热力学、传热传质学、流体力学、自动控制和工业设计等。

杜帅说，这十余年里，团队试过不同的材料，也试过蜂窝负载、换热器负载、做成颗粒等不同的结构化方式，还探索过多种装置形态。直到今天，这些积累才终于收敛成一台能下地的产品。

爱摩威尔CEO杜帅

3毛钱一升水，比桶装水还便宜

技术上的突破容易让人兴奋，但真正决定一项创新能否普及的，还有成本。

爱摩威尔的空气制水，全生命周期成本为每升水3毛到4毛钱。一桶19升的桶装水，零售价大约在15到25元之间，折算下来每升0.8到1.3元。空气制水已经明显低于桶装水，而且还有下降空间。

在西北地区，这笔账还会更划算。当地光伏弃电上网电价可能只有2毛多到3毛钱一度，用弃电来驱动空气制水，边际成本几乎可以忽略不计。

而这套系统解决的不只有“水”的问题，还有“电”的问题。西北荒漠地区太阳能和风能资源极其丰富，但电网消纳能力有限，“发得出、上不了网”的弃电现象长期存在。把弃电就地用来驱动空气制水，相当于给沙漠里那些“白白浪费掉的阳光和风”找到了一个实打实的出口。

MOF基转轮式吸附空气制水系统模型

杜帅想得很清楚，空气制水不是要取代自来水或海水淡化，它的定位是“补充”。它要填补的，是传统供水系统够不着的角落——干旱缺水地区、海上平台、边防哨所、海岛、科考站、矿区、灾区，以及像库布齐这样“有水却运不过来”的荒漠。

目前，空气制水主要用在四个场景：资源性缺水，这个地方没有水源；工程性缺水，有水源但没有上下水设施；水质性缺水，有水源有设施但水源受污染；还有淡水的战略储备和环保，减少包装水的使用。

空气制水，不止一种卖法

空气制水并不是中国独有的赛道。诺贝尔奖得主亚吉本人就下场开了Atoco公司，做的就是空气制水，目标客户包括数据中心和干旱地区，目前正在推进商业化。

另一家AirJoule Technologies已与GE Vernova成立合资公司，在特拉华州工厂完成全尺寸AirJoule Prime系统的落地，标准工况下一天能产2000升水，行业预估设备零售价在10万到20万美元区间。

行业内还有BOOT模式，即“建设-拥有-运营-转让”，公司安装设备，自己维护，只向终端用户按用水量收费。印度Akvo公司用的就是这个模式，定价每升1.25卢比。

去年，爱摩威尔推出了两大系列产品，一是具有能量回收和变风量技术的制冷型系列Ocewell，服务高湿地区，覆盖家庭办公、户外离网到工程级供水；二是Vivewell系列，基于MOF吸附和热泵技术，专攻中低温低湿环境，面向内蒙古、新疆、甘肃等干旱地区。

今年10月，Vivewell 200机组会在库布齐荒漠植树现场投入运营，日产水200升，支撑约400亩植被。公司COO徐雅志介绍，他们把材料成本压到了原来的四分之一，设备体积缩到二分之一。在干旱地区的取水效率上，他们有信心做到行业领先。

更重要的是，他们打通了“低成本材料+绿电循环”的闭环，让整件事从一开始就带着可复制、可推广的基因。中东、北非的采购团今年扎堆来中国考察，带走的不只是一台机器，而是一整套能解决缺水难题的方案。

文字 | 邱雨茜

编辑 | 邱雨茜

审核 | 梁应杰 陈欣文

《盛世天下》卖了600万套，这条去年规模才18亿的赛道居然让字节、腾讯、拼多多同桌？

得知夺冠“手还在抖”的浙大博士生组队拿下百万大奖，关键点子是初赛结束第二天才想到的

阿里押注他们，他们押注AI

点喜欢