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星途科讯 2小时前

罗切斯特大学新突破:太阳能海水淡化零排放并回收锂

罗切斯特大学研究团队开发出一种新型太阳能驱动海水淡化系统,不仅能将海水转化为饮用水,更实现了零有害浓盐水排放。该系统通过收集水中的盐分和矿物质(包括锂),将其转化为可再利用资源,有望在缓解全球清洁用水危机的同时,提供有价值的原材料。

全球仍有约 22 亿人无法安全获得清洁用水,海水淡化成为许多地区的关键解决方案。然而,传统反渗透或热蒸馏工艺能耗高,且会产生大量高浓度盐水,排回海洋后可能破坏生态系统。

由物理学家郭春雷(Chunlei Guo)领导的团队采用经特殊处理的黑色金属太阳能电池板,其表面通过超短激光脉冲进行结构化处理。这种结构使材料具备近乎完美的阳光吸收率和极强的亲水性。海水在表面形成薄层,经太阳辐射蒸发后冷凝为淡水。

针对淡化系统中常见的盐分沉积难题,科学家设计了微观细槽,利用 " 咖啡环效应 " 将溶解物质从蒸发区定向导出至特定区域,类似咖啡滴蒸发后颗粒聚集于边缘的现象。针对太平洋、大西洋和印度洋水样的测试显示,该系统具备显著的自清洁能力。

迈向资源回收的第二步

该技术的另一大亮点在于对回收物质的经济化利用。除普通食盐外,系统还能提取锂等珍贵矿产。研究团队在另一项研究中演示了利用特殊纳米粒子从含盐溶液中选择性过滤锂的技术。在美国犹他州大盐湖的水样实验中,成功回收了约 50% 的锂含量。

目前该技术仍处于演示模型阶段。研究人员预计,未来可实现大规模部署,同步支持饮用水供应与重要原材料的可持续开采。

【来源:星途科讯】

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