“无盐分析出的太阳能海水淡化速率”创新纪录

完全依靠自然光，一平方米的蒸发器每天能从海水中收集多少淡水？ 答案是23升，可以满足十多个成年人的日常饮用需求。 记者25日从东北大学获悉，该校与中科院金属研究所组成的团队取得重大突破，创造了“无需盐分析的太阳能海水淡化率”世界纪录，接近比原始记录高1.5倍，可实现零碳，可淡化大量海水，具有极高的应用价值。 该研究成果近日在线发表在《自然》杂志上。

利用太阳能以绿色、零碳的方式淡化海水时，效率是S要问题。 东北大学左亮教授、秦高武教授团队与中科院金属研究所陈星球研究员团队共同研究，发现了一种具有良好光吸收效果的新型钛金属材料，具有吸收利用率高达96.4%，能高效地将太阳能转化为热能，从而大大提高海水淡化效率。

“我们将这种材料与聚乙烯醇混合，创造了一种新型蒸发器，创造了单位太阳照度条件下水蒸发速度为每平方米每小时6.09公斤的世界纪录，并且可以在无需盐分析的情况下长时间工作”论文第一作者、东北大学材料科学与工程学院副教授杨波表示，对于海水淡化来说，能源消耗是直接决定其成本的关键。 目前常用的海水淡化装置就像一个筛子。 反渗透膜需要大约 25 个大气压的压力才能将水挤出并留下其他离子，这会消耗大量能量。 “我们设计的室外海水淡化和淡水收集装置，在自然光下，平均每天每平方米可以收集23升淡水，绿色高效，工作过程零碳排放，这为海水淡化和淡水收集提供了新的方向。”海水淡化和工业废水节能处理，可以有效解决水资源短缺问题。”

此外，研究团队还对海水淡化机理进行了深入研究。 “实验表明，在阳光照射下，材料表面的水分子以‘簇’的形式一起蒸发。与传统材料表面不同，水以单分子模式蒸发，因此效率更高。” 杨波表示，这一发现本质上揭示了这种材料高效蒸发的原理，彻底改变了学术界对海水蒸发机理的传统认识，为未来更多光热转换材料的设计和开发提供了新思路。