MIT 與上海交大合作結晶：4 美元打造能滿足 4 口之家飲水需求的全新無芯式太陽能脫鹽裝置

雖然地球表面三分之二被水覆蓋，但 97% 都是無法直接飲用的海水。隨著全球缺水問題的日益嚴重，人類想盡各種能將海水淡化成可飲用水的各種方法，太陽能脫鹽（Solar Desalination）技術即為常見方法之一。儘管當前已製造出無數種太陽能脫鹽裝置，但要打造兼具成本、高效、耐用與持久的裝置仍有很大的努力空間。

日前，MIT 麻省理工學院與中國上海交通大學研究人員成功開發出足供 4 口之家飲用水需求的太陽能脫鹽裝置，最引人矚目的突破莫過於該裝置所需材料成本只需破天荒低廉的 4 美元。

目前各種太陽能脫鹽裝置的具體做法各異，但基本原理一致，亦即利用太陽能加熱海水，讓水蒸發、留下鹽，然後再將水蒸氣加以凝結與收集，便能集結成可飲用的淡水。目前會對太陽能脫鹽裝置成本、效率、耐用度及持久性造成影響的莫過於殘留的鹽。

換言之，鹽會殘留積聚在這些裝置上，尤其是用來吸水的繩芯上最容易累積，由於很難清除，在久而久之愈積愈多的情況下，只能更換新的繩芯。儘管繩芯式太陽能脫鹽裝置的海水淡化效能卓著，但卻受限於耐用度不足的問題。

如今，MIT 與上海交通大學研究人員製作出全新無芯式太陽能脫鹽裝置，該裝置透過重力驅動的對流來分離水。一般而言，自然對流是一種發生在液體密度不均時的運動，其中密度小的液體會上升，密度大的液體會下沈。全新太陽能脫鹽裝置包含許多層，海水會加在頂層，透過黑色塗料便能讓頂層吸收太陽熱能，進而將水蒸氣收集起來。在自然對流的作用下，被抽離水蒸氣的愈濃海水會向下移動積聚在底層。

研究人員透過全新脫鹽裝置運行一週後，都沒有出現積鹽現象。雖然該研究團隊仍不確定該裝置能運行多久（耐久性），但可以確定的是，製作一台足以滿足四口之家飲用水需求的無芯式太陽能脫鹽裝置，其成本只需 4 美元。接下來，全看耐久性的測試結果如何，一旦通過，這個全新裝置將可能成為今後兼具成本與耐久性效益的最佳海水淡化解決方案。