近日，上海交通大学李廷贤教授团队在吸附式空气取水领域取得系列突破性成果，接连攻克行业长期存在的取水效率低、传质阻力大等技术瓶颈，刷新同类空气取水机组性能纪录。相关两项创新成果，先后刊发于《自然.可持续》《自然.水》两大国际顶级期刊，为我国缺水地区分布式供水、非常规水资源开发提供了全新技术方案。
淡水资源短缺是全球性发展难题，空气取水技术因不受地域、水源限制，被列为应对水资源危机的前沿新兴技术，也是我国新型能源（850101）体系建设、非常规水源利用布局的重要方向。结合“十五五”能源（850101）发展规划要求，沙漠风光基地、海岛哨所、零碳园区等特殊场景，对低碳高效的分布式淡水供给技术需求迫切。
传统吸附式空气取水技术存在明显短板，吸附材料无序堆积导致水蒸气传输、热量交换阻力较大，吸附与脱附反应速率缓慢，严重限制设备实际产水效能，这也是该技术规模化落地亟待破解的核心难题。如何实现材料有序组装、优化跨尺度热质传输效率，成为技术从实验室走向工程应用的关键。
依托国家自然科学基金项目支持，李廷贤团队聚焦“材料-单元-装置”多层级技术体系，创新构建分级有序多孔传质结构，实现技术双重突破。在《自然.可持续》相关研究中，团队首创热后处理辅助3D打印技术，打造跨尺度分形多孔骨架，实现纳米到宏观全维度有序热质传输，水蒸气吸附、脱附速率较传统材料提升10倍以上。
在《自然.水》研究中，团队再度突破技术局限，研发出可规模化制备的沸石纳米片柔性薄膜。依托超薄结构与规整有序的内部孔道，该材料可实现分钟级超快速吸附脱附，彻底突破传统材料动力学与机械性能短板，具备极强的工程应用优势。
基于两款新型核心材料，团队成功研发太阳能驱动、电热驱动两类空气取水原型装置，适配多元化供水场景。科研团队在干旱、半干旱、半湿润等不同户外环境下开展实测验证，设备工况表现稳定，在低湿度严苛环境中，实现每公斤吸附剂单日产水13.79升的优异性能，刷新同类机组性能纪录，可满足各类场景随时随地制取淡水的需求。
据介绍，该系列研究厘清了空气取水多层级跨尺度热质传输协同强化的核心机理，补齐了领域关键技术短板。技术落地后，可广泛应用于干旱地区供水、应急救援、沙漠生态种植、低碳水处理等场景，为我国水资源安全保障筑牢技术底座。
下一步，团队将推动该技术与可再生能源（850101）、智能控制系统深度融合，构建“能源（850101）-水-空气”循环利用新模式，培育绿色低碳新质生产力，为全国水资源高效集约利用、生态可持续发展注入科技动能。
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