为什么我们不能制造水呢？

在发达国家，水正成为一个日益重要的问题。

但对于其他欠发达国家来说，这个问题并不新鲜。

几个世纪以来，对于许多人，特别是穷人来说，清洁的饮用水一直很难获得。

在一些地区，水可能是可用的，但水通常是疾病缠身的，喝水可能是致命的。

在其他地区，几乎完全没有可行的供水。

联合国2006年的一份报告估计，世界上多达20%的人口无法获得清洁饮用水。

这让我们不禁要问：如果我们那么需要它，为什么我们不能制造呢？

水是由附着在一个氧原子上的两个氢原子组成的。

这似乎是非常基础的化学，那么为什么我们不把它们弄在一起，解决世界上的水问题呢？理论上，这是可能的，但这也将是一个极其危险的过程。

要产生水，氧和氢原子必须存在。

将它们混合在一起也无济于事；你仍然只剩下单独的氢原子和氧原子。

每个原子的电子轨道必须连接在一起，要做到这一点，我们必须有突然爆发的能量，才能让这些东西连接起来。

由于氢是极易燃的，而氧支持燃烧，所以创造这种力量并不需要太多。

我们所需要的几乎只是一个火花--甚至连火焰都没有--然后砰的一声！

我们有水了。

氢原子和氧原子的电子轨道已经连接在一起。

但我们也有爆炸--如果我们的实验足够大的话，那就是致命的。

命运多舛的兴登堡号软式飞艇充满了氢气，以维持它的漂浮。

1937年5月6日，当它在跨越大西洋的航行后接近新泽西州降落时，静电(根据一些人的说法，或者是一种破坏行为)导致了氢气的火花。

当氢气与空气中的氧气混合时，氢气爆炸，将兴登堡号包围成一个火球，在半分钟内彻底摧毁了这艘船。

然而，这次爆炸也产生了大量的水。

为了创造足够的饮用水来维持全球人口的生计，将需要一个非常危险和令人难以置信的大规模过程。

然而，一个多世纪前，一想到内燃机--其可控的反复爆炸--似乎疯狂到了危险的地步。

随着水变得越来越稀缺，氢原子和氧原子的结合过程可能会比现在更具吸引力。

毕竟，需要是发明之母。

但是，有更安全的方法从稀薄的空气中创造水，而且这样做的项目已经在进行中。

我们周围一直都有水，只是我们看不见而已。

我们大气中的空气中含有不同数量的水蒸气，这取决于天气。

当天气炎热潮湿时，蒸发的水可以占我们呼吸的空气的6%。

在寒冷干燥的日子里，空气中的二氧化碳含量可以低至空气成分的0.07%。

这种空气是水循环的一部分，也是地球过程的一部分。

简单地说，水从河流、湖泊和海洋中蒸发出来。

它被带到大气中，在那里可以聚集成云(实际上只是水蒸气的积累)。

云达到饱和点后，就会形成水滴，我们称之为雨。

雨水从陆地上流走，汇聚成水体，整个过程又开始了。

问题是，水循环经历了枯水期。

正因为如此，一些发明家开始怀疑，为什么要等待？

为什么不直接把空气中的水蒸气抽出来呢？

一位澳大利亚发明家就是这样做的。

麦克斯·惠森是Whisson风车的发明者。Whisson风车是一种利用风力从大气中收集水分的机器。

Whisson向澳大利亚广播公司指出，水蒸气相当于“全球最底层千米空气中的水蒸气总量约为1万亿升”。

更重要的是，作为水循环的一部分，这些水每隔几个小时就会被更换一次。

惠森的风车使用制冷剂来冷却他的风车的叶片，他把这个风车取名为马克斯·沃特。

这些叶片是垂直放置的，而不是对角的，所以即使是最轻微的微风也会使它们转动。

冷却叶片冷却空气，使水蒸气凝结--再次变成液态水。

然后，这种冷凝被收集和储存。

惠森的风车每天可以从空气中收集多达2600加仑的水。

惠森说，他最大的挑战不是他发明背后的工程，而是找到风险资本来支持他的发明--他说，人们认为这太好了，以至于不可能是真的。

对于一对拥有自己的制水发明的美国发明家来说，这个问题听起来很熟悉。

乔纳森·赖特和大卫·理查兹创造了一种类似于惠森(Whisson)的机器，只是它更像是一辆可折叠的后拉式露营车，而不是更像一辆风车。

这项发明--它的创造者称之为“水魔术”--直接从它周围的区域吸入空气。

在机器内部，空气通过冷藏盘管冷却。

空气冷凝，水被收集、净化，然后通过水龙头释放。

AquaMagic机器目前每台售价约为2.8万美元，它可以在24小时内生产出多达120加仑的纯净水，而且由于它很小，可以携带到受灾地点和撒哈拉以南非洲地区。

但它也有一个缺点：要生产这么多的水，AquaMagic需要大约12加仑的柴油。

正是在这一点上，Whisson风车(每台约4.3万美元)比AquaMagic有一个明显的优势：它完全是绿色的。

它完全依靠风力发电，不需要化石燃料。

即使是冷凝器也靠风车的涡轮机发电。

说到环境，为什么要费事收集空气中的水呢？

为什么不干脆让更多的雨降下来呢？

这听起来可能有些牵强，但实际上确实做到了--有时会带来灾难性的后果。

云播撒与英国灾难。

2008年北京奥运会开幕式上讨论了中国的防雨计划。

这一过程被称为云播撒，其工作原理是在活动开始前的几天向暴风云中发射碘化银。

中国政府希望它能从根本上“用完”现有的云层，并确保仪式的天空晴朗。

几十年来，这个国家一直在这样做--并取得了积极的成果。

但是，在欧亚大陆的另一边进行的另一项播云实验就不那么顺利了。

第二次世界大战后，英国政府仍在想方设法胜过敌军。

英国政府把目光投向了天空，以期获得优势。

英国皇家空军(RAF)开始试验播云。

通过在云层中浸透产生严重雷暴所需的粒子，英国人可以有效地阻挡军队的移动，甚至可以真正地像雨点一样摧毁敌人的推进。

但是，播云计划却出了很大的差错。

这并不是说播云实验没有奏效。

它工作得太好了。

2001年，英国广播公司(BBC)调查了有关英国皇家空军在英格兰上空播种云层的传言。

他们找到了一些飞行员的第一人称描述，这些飞行员参与了一项名为积云行动的绝密任务。

这次行动中，英国皇家空军飞行员飞越云线，投放了大量干冰、盐和--就像中国目前使用的--碘化银。

仅仅30分钟后，受感染的云层就开始下起雨来。

起初，被媒体称为造雨者的英国皇家空军飞行员据说是在庆祝他们的成功。

但不到一周，洪水就开始了。

到本月底，英格兰北部德文郡靠近播云实验地点的降雨量是正常降雨量的250倍。

从降雨开始的那一天，估计有9000万吨水在短短一天内流经林茅斯镇。

整棵树被连根拔起，形成了水坝，使得流经林茅斯的两条河流的潮水变得更加强大。

巨石被水流卷走，摧毁了建筑物，把居民带进了大海。

当天共有35名英国人在暴雨中丧生。

英国国防部坚称，在林茅斯事件之前，它没有进行过播云试验。

中国和英国描绘了同一幅图景的两个版本。

一方面，这个亚洲国家已经成功地创建了一个播云计划。

他们已经设法从根本上为干旱的农田提供灌溉。

但英国的灾难显示了玩弄自然力量的潜在后果。

尽管如此，我们比以往任何时候都更需要水。

目前，使用爆炸来生产水是不可行的，AquaMagic和Whisson的风车的生产规模也不够大，不足以满足人们对水的迫切需求。

水是一种有限的资源，地球上的生命离不开它。

作者：乔什·克拉克(Josh Clark)