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    我科學(xué)家創(chuàng)造“無(wú)鹽分析出的太陽(yáng)能海水淡化速率”新紀(jì)錄

      該校和中國(guó)科學(xué)院金屬研究所組成的團(tuán)隊(duì)取得重大突破,創(chuàng)造了“無(wú)鹽分析出的太陽(yáng)能海水淡化速率”世界紀(jì)錄,比原紀(jì)錄提高近1.5倍,可實(shí)現(xiàn)零碳淡化大量海水,擁有極高的應(yīng)用價(jià)值。該研究成果近期已在《自然》雜志在線(xiàn)發(fā)表。

      用太陽(yáng)能綠色零碳淡化海水,效率是首要難題。東北大學(xué)左良教授團(tuán)隊(duì)、秦高梧教授團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所陳星秋研究員團(tuán)隊(duì)共同研究,發(fā)現(xiàn)一種鈦金屬新材料,擁有良好的吸光效應(yīng),吸光率高達(dá)96.4%,可將太陽(yáng)能高效轉(zhuǎn)化成熱能,進(jìn)而大幅提高海水的淡化效率。

      “我們將該材料與聚乙烯醇混合,制作出新型蒸發(fā)器,創(chuàng)造了單位太陽(yáng)光照條件下每平方米6.09千克每小時(shí)水蒸發(fā)速率的世界紀(jì)錄,而且可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間工作且無(wú)鹽分析出。”該論文第一作者、東北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授楊波表示,對(duì)于海水淡化,能耗是直接決定其成本高低的關(guān)鍵。目前常用的海水淡化裝置就像篩子,需要在一個(gè)反滲透膜上施加約25個(gè)大氣壓,才能把水?dāng)D過(guò)去,將其他離子留下來(lái),能耗巨大。“我們?cè)O(shè)計(jì)的戶(hù)外海水淡化和淡水收集裝置,在自然光下可實(shí)現(xiàn)平均每平方米日收集淡水23升,綠色高效,工作過(guò)程零碳排放。這為海水淡化以及工業(yè)廢水節(jié)能處理提供嶄新方向,可有效應(yīng)對(duì)水資源短缺問(wèn)題。”

      此外,研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)海水淡化機(jī)制進(jìn)行了深入研究。“實(shí)驗(yàn)表明,在陽(yáng)光照射下,該材料表面的水分子是以‘團(tuán)簇’形式一起蒸發(fā)。不同于傳統(tǒng)材料表面,水以單分子模式蒸發(fā),因此效率更高。”楊波表示,這一發(fā)現(xiàn)從本質(zhì)上揭示了該材料高效蒸發(fā)的原理,革新了學(xué)界對(duì)海水蒸發(fā)機(jī)理的傳統(tǒng)認(rèn)知,為日后設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)更多光熱轉(zhuǎn)換材料提供了新思路。

    作者:劉勇 李青坡 來(lái)源:光明日?qǐng)?bào) 責(zé)任編輯:jianping

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