本文探讨了从大气湿度中提取饮用水的创新方法，以应对全球水资源短缺问题。全球饮用水市场预计到2013年将增长至5330亿美元，但仍有12亿人无法获得清洁水。传统方法依赖高能耗的制冷技术来冷凝水蒸气，而瑞典WATRECO的Curt Hallberg引入了一种基于涡旋的系统，利用压力而非温度从空气中提取水分。这种方法显著降低了能耗，使其在电力有限的地区成为可行方案。Hallberg的技术已应用于制冰、除垢和灌溉等领域。通过将低能耗涡旋系统与太阳能结合，这一创新实现了分散式水生产，特别适用于干旱地区。这符合蓝色经济的原则，即高效利用本地资源，为水资源短缺提供可持续解决方案，同时减少对昂贵基础设施和高能耗工艺的依赖。
This article explores innovative methods to produce drinking water from atmospheric humidity, addressing global water scarcity. The global drinking water market is projected to grow to $533 billion by 2013, yet 1.2 billion people lack access to clean water. Traditional methods rely on energy-intensive refrigeration to condense vapor, but Curt Hallberg of WATRECO in Sweden introduced a vortex-based system that uses pressure instead of temperature to extract water from air. This approach significantly reduces energy consumption, making it viable for regions with limited electricity. Hallberg’s technology, inspired by vortex principles, has already been applied in ice-making, descaling, and irrigation. By combining low-energy vortex systems with solar power, this innovation enables decentralized water production, particularly in arid regions. This aligns with the Blue Economy’s principles of using local resources efficiently, offering a sustainable solution to water scarcity while reducing reliance on costly infrastructure and energy-intensive processes.
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2007年全球饮用水生产市场规模估计为4000亿美元，预计2013年将增至5330亿美元。
同期，全球饮用水紫外线与臭氧消毒市场的增长预测显示，其规模将从46亿美元扩展至100亿美元。然而，社会成本不仅限于饮用水生产与处理，还包括取水和配水基础设施的投入。美国已铺设超过70万英里（约112.7万公里）的输水管道，是国家高速公路总长度的四倍。未来十年，其扩建和升级成本预计将达2500亿美元。美国并非孤例，中国政府已宣布投入1280亿美元预算用于城市供水系统建设。
全球饮用水消费量在过去一个世纪增长了六倍。供水能力勉强跟上需求增长，导致触目惊心的数据：全球12亿人口无法获得饮用水，24亿人缺乏基本卫生设施。水土污染加剧了供水挑战。生产系统（尤其是农业）是水资源消耗大户：一个汉堡需消耗2400升水（每千克牛肉需15立方米水）；一双鞋消耗8000升水；一件棉质T恤（包括有机棉）耗水4000升。
尽管地球表面70%被水覆盖，但仅2.5%为淡水，且大部分封存于冰盖中。最未被开发的资源是大气中悬浮的12,900立方千米水蒸气。每立方千米云层可承载多达3000立方米水。这种分布于70%陆地上空的分散水源，为应对日益严峻的用水需求提供了独特机遇。
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蒸发、冷凝与降水的循环被称为水循环，这一自然系统已被广泛研究与描述。
多位发明家专注于通过控制露点捕获水蒸气。当前，空气制水设备采用制冷技术冷凝空气中的水蒸气，该系统在21-32℃环境温度、40%-100%空气湿度条件下运行。美国大气水技术公司（Atmospheric Water Technologies）将技术授权给印度Katgara集团，后者在Rajahmundry附近的Jalimundi村安装了首个系统，为350名村民永久保障饮用水供应。然而，最大挑战在于制冷能耗——缺水地区往往缺电，而太阳能难以满足高能耗需求。
瑞典马尔默WATRECO公司创始人、海军工程师出身的科特·霍尔伯格（Curt Hallberg）意识到，涡旋技术（参见案例1）的核心应用之一是净水生产。他开发的过滤系统通过加压将杂质从水中分离排出，而净水则可供饮用。但核心难题不仅是净化，更是制水本身。传统空气制水系统依赖降温控制露点，而Curt创新性地利用压力变化：当湿润空气被吸入涡旋管形成涡流时，压力升高，水分在离心力作用下被“挤压”析出。该技术能耗仅为传统制冷法的极小部分。
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科特已成功验证从空气中提取水分的可行性，并通过涡旋增压实现空气临界饱和。
其技术衍生出十余项潜在商业应用，其中制冰、除垢和灌溉改良三项已实现商业化。目前，他正将相同原理应用于改变空气含水量而非水含气量。研究表明，仅需吸尘器引擎级别的动力即可驱动该制水设备，小型太阳能装置即可供能——这对依赖高能耗的制冷技术而言是革命性突破。
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科特的技术逻辑与詹姆斯·戴森（James Dyson）提升吸尘器效率的突破异曲同工。
戴森通过缩小管径增强离心力，使吸力提升45%；倍增风扇将气流扩大16倍。瑞典与英国成熟技术的结合，有望以远低于现行标准的能耗实现空气制水。这种分布式制水模式与分散式能源生产理念相契合。缺水缺电地区的双重困境可通过此类技术协同解决，形成以本地资源（如空气湿度）为核心的创新集群。此技术充分体现蓝色经济原则——利用现有资源创造系统性解决方案。
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