淘新聞

中國科學家研製成功便攜太陽能海水淡化技術!

淡水資源的日益短缺是制約我國當前快速城市化的重要因素,特別是一些沿海淡水資源稀缺性城市更是如此,那麼如何解決這種問題呢?我國研究人員在美國《國家科學院學報》上報告了一種高效、便攜的太陽能海水淡化技術,能以高達80%的能源轉換效率把海水轉化成高品質的飲用水,南京大學現代工程與應用科學學院教授朱嘉負責此項研究。

太陽能海水淡化利用光蒸餾原理,無需其他能量即可產生淡水,因此為理想的海水淡化方案,但由於能量轉換效率較低,一直無法大規模應用。為此,朱嘉課題組提出一種新思路,它有兩大創新之處:一是利用石墨烯製成可折疊而且輕便的薄膜,用來吸收太陽能蒸餾海水,大大增加了便攜性;二是讓石墨烯吸收體與海水分隔開,降低熱導損耗。

他們的工作設計了一個特殊的二維水通道,不讓吸收體與海水直接接觸,所以不需外界輔助,就能實現高效轉換。具體來說,他們設計了圓柱體形狀的一個熱絕緣體,由泡沫聚苯乙烯製成,熱絕緣體外層塗以織維素塗層構成特殊水通道,圓柱體頂部覆蓋著石墨烯薄膜。工作時,織維素通過毛細作用從下部水池吸水,供給上方薄膜加熱成蒸汽,進而收集淡水。

​之前光到蒸汽的能量轉換效率在同等條件下一般為60%左右,而他們的裝置可達到80%,轉化後水質經初步檢驗超過世界衛生組織等國際通用標準。加上薄膜可折疊且輕便,製造成本較低,所以“應用範圍大大提高”。當然,這個裝置長期工作的穩定性還需要時間以及在不同應用場景下進行檢驗。

​綠色、便攜、高效的水處理技術往往是淡水資源缺乏地區所急需的,中國科學家研發的這項技術能否投入使用,還有待時間檢驗,大家對此有什麼看法呢?歡迎在下方評論回復,共同探討。