太阳能海水淡化新技术:连续式脱盐与盐回收的亲水圆盘
来源:IWA          时间:2019-09-03

目前,淡化海水的方法普遍都还非常昂贵,能源消耗量大,一直以来,人们都在寻找更清洁、高效的海水淡化解决方案。近日,来自澳大利亚莫纳什大学的科学家就将目光转向了太阳能。他们研发了一种名为太阳能蒸汽发生器的装置。设备将阳光集中在水体上,然后通过加热的方式使其蒸发。由此产生的蒸汽可以驱动涡轮机,在集中的太阳能发电厂发电,或者能够帮助实现从水中分离盐。

在分离盐的过程中,盐通常会聚集在材料表面,这使得获取纯净的水这件事变得困难。对此,莫纳什大学的研究人员希望借由太阳能蒸汽发生器来解决这一问题。这种设备由一个由超亲水性滤纸制成的圆盘组成。该材料具备吸水能力且其表面覆盖有一层能将阳光转化为热量的碳纳米管。水则通过一根棉线引导进入圆盘中心,在那里,热量将水转化为蒸汽,蒸汽在阀瓣上积聚,与此同时将盐推向边缘。
通过这种方式,该装置可以从水中去除掉几乎100%的盐分。研究小组的组长张西旺教授表示,这一净化水平对于实际应用来说已经足够高了,而堆积在边缘的盐也可以被收集起来后续利用。
张教授及其团队用来自南澳大利亚一海湾的盐水对该装置进行了测试,结果发现它吸收了太阳光谱中94%的光。无论是干燥还是湿润,只要将设备置于光照下加热--干燥时温度从25℃升至50℃,湿润时温度从17.5℃升至30℃--其在一分钟内就能起作用。张教授告诉外媒New Atlas:“这种设备每平方米(表面积)每天可产生6到8升的净水。” 团队希望通过进一步的工作,用这一设备帮助偏远社区实现清洁水供应。但很显然,这个技术的价值远不止于此,采矿、污水处理等其他需要更有效水净化方案的领域都是它的潜在应用场景。相关研究报告已发表在《Energy & Environmental Science》上。