麻省理工學院的研究人員開發了一種太陽能被動海水淡化系統。該技術比以前的發展更有效、更便宜。該系統可用于處理廢水,為人們提供飲用水,或在無電地區對醫療器械進行消毒。
研究人員指出,世界三分之二的人口面臨飲用水短缺問題,其中許多地區斷電,這并沒有更新工業海水淡化廠的安裝。正因為如此,科學家們的工作重點是尋找只能使用太陽能量并且非常簡單和便宜的被動系統。
來自麻省理工學院的科學家團隊與來自中國的專家一起展示了一種多層海水淡化系統。頂層由吸收陽光的深色材料制成,然后是一層穿孔的聚氨酯。孔直徑約為 2.5 毫米。這種結構放置在水中,頂部是一層薄薄的液體,下面是一個大而深的鹽水庫。
太陽會加熱頂層的水,結構下面的水會更冷。這種溫差導致自然對流循環,這將確保鹽被吸入下部罐并從上方蒸發。來自上層的液體被完全脫鹽,蒸汽可以被冷凝并獲得額外的飲用水源。
“就像熱空氣上升到頂部而冷空氣下沉到底部一樣,在我們的設計中,對流驅動了海水淡化過程。鹽水的密度較高,這會導致它下沉,而新鮮的溫水會通過這些孔上升到地表,”一位研究參與者說。
目前,該技術已在實驗室實驗中證明了其性能,科學家們計劃致力于制造大型設備的原型。據他們估計,一個面積為一平方米的系統,就能為普通家庭提供日常飲用水。它只需要陽光即可運行,成本僅為 4 美元。
該系統還可用于廢水處理或醫療器械的蒸汽滅菌。