「尿布」吸材助力,新型低成本太陽能海水淡化登場

作者 | 發布日期 2021 年 05 月 06 日 16:25 | 分類 太陽能 , 環境科學 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


水是一種有限的資源,地球上能飲用的淡水只佔 2.5%,其他 70% 以上都是鹹鹹的海水,因此除了節約用水、留住水資源,如何創造淡水也是一大重點,最近中國科學家便研發一種可以漂浮在海水上,以陽光進行海水淡化的太陽能蒸發器。

通常人們都是運用化石燃料技術來進行海水淡化或是廢水處理,再分為逆滲透跟蒸餾技術,逆滲透基本上採用多級過濾技術,滲透膜(RO 膜)可在壓力下分離水和鹽分、雜質;蒸餾則是透過加熱海水使之沸騰汽化,再把蒸氣凝結成淡水。

但這兩種技術需要大量能量,進口燃料更是一筆支出,主要都是集中式設備,因此若要發展小規模、分散式的海水淡化,就有許多科學家看中太陽能海水淡化技術,希望讓海水淡化更親民。

(Source:《AIP 研究進展》期刊)

其中根據中國科學家的研發,設備分為三層,最上層是吸收陽光的氧化鈦(TiNO),中間則是聚乙烯泡沫塑膠,除了能漂浮在水上、也能隔熱,最後則是底部的網狀多孔隙吸水無塵紙 (Airlaid Paper)——也就是尿布常見的吸材,主要負責將海水吸上泡沫頂部。

研究主要作者 Chao Chang 表示,氧化鈦在太陽能領域中頗為常見的吸收陽光塗料,可以在太陽能熱水系統、太陽光電的發現他們,具有高太陽能吸收率和低熱輻射率,可以有效地將太陽能轉化為熱能。

團隊認為這項設備可以放置在太陽能蒸餾器中,收集凝結的淡水。團隊實際測試,新型新太陽海水淡化能仍有 46% 太陽能轉換效率,比預期效率高 30%~40%。同時這項設備也沒有過去太陽能蒸發器的缺點,不會因為隨著使用時間拉長,逐漸被鹽結晶堵住,導致轉換效率下滑。團隊發現,這些毛孔會吸走鹽分並倒回海中,紙質材料也能重複使用 30 次以上。

雖然說團隊並沒有透露,新型太陽能蒸發器可以產出多少淡水,但新系統成本相對低,也有不錯的效率並能建少鹽結垢,仍值得注目。

(首圖來源:unsplash