30 分鐘即可飲用,節能高效太陽能海水淡化技術登場

作者 | 發布日期 2020 年 08 月 12 日 16:21 | 分類 太陽能 , 材料 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


地球飲用水不到 1%,超過 70% 是海洋鹽水,若可快速環保地將海水淡化、過濾掉鹽分與污染物,就能減少全球的水資源問題。現在澳洲與中國科學家推出「30 分鐘就搞定」的太陽能海水淡化技術,消耗的能源比過去技術更少。

據世界衛生組織(WHO)資料,全世界約有 20 億人難獲得純淨飲用水,若是喝到污染的水源,也會有罹患霍亂、痢疾等疾病風險,這種狀況將來也不會改善,預計 5 年內逐漸惡化,足以顯示純淨水的對人們的重要性與當前難題。

目前海水淡化廠主要集中在中東地區,中東國家 70% 淡水資源都來自海水淡化,但普遍來說海水淡化廠的建立成本高、副產品鹵水(鹽水)處理也相當麻煩,低開發國家與偏鄉地區建設有極大挑戰。研究主要作者 Huanting Wang 也表示,若是採用蒸發技術的熱脫鹽,需要許多能源,逆滲透也有高耗能、RO 逆滲透膜難清理等缺點。

最近澳洲蒙納許大學與中國科學家瞄準近乎無窮無盡的陽光,帶來全新的太陽能海水淡化技術,透過金屬有機框架(MOF)過濾污染物。研究團隊表示,這種新型 MOF 的效率更高,所需能源也比較少。

MOF 是種多孔性質的材料,能吸收各式分子與粒子,常應用在碳捕捉、各式電池電極與催化劑,有超高表面積,若將一茶匙材料拆開攤平,面積跟足球場差不多大。

團隊開發出名為 PSP-MIL-53 的新型 MOF,可捕捉海水和鹹水裡面的鹽與雜質,是由 PSP 與 MIL-53 混合而成,後者以特殊的呼吸作用與轉換吸附分子出名。研究團隊將 MOF 放入水中、曝曬陽光後,只要 30 分鐘左右就可將水中總溶解固體(Total dissolved solids,TDS)從 2,233ppm 降至 500ppm 以下,比 WHO 建議的安全飲用水標準(600ppm)還低。

研究人員指出,1 公斤 MOF 每天能生產 139.5 公升淡水,且清洗容易、能重複利用,只要放在陽光下 4 分鐘就能再使用。Wang 表示,團隊以陽光的永續特性,研發出基於吸附劑的全新脫鹽(Desalination)技術,帶來高效節能又環境永續的解決方案。

(首圖來源:pixabay