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完全依靠自然光，一平方米大小的蒸發器每天能從海水中收集多少淡水——答案是23升，可滿足十余名成年人一天飲用所需。記者9月25日從東北大學獲悉，該校和中國科學院金屬研究所組成的團隊取得重大突破，創造了“無鹽分析出的太陽能海水淡化速率”世界紀錄，比原紀錄提高近1.5倍，可實現零碳淡化大量海水，擁有極高的應用價值。該研究成果近期已在《自然》雜志在線發表。

用太(tai)陽能綠色(se)零碳淡(dan)化海水(shui)，效率是首(shou)要難題(ti)。東北大學(xue)左良教授(shou)團(tuan)隊、秦高梧教授(shou)團(tuan)隊與(yu)中國(guo)科學(xue)院金(jin)屬研究所陳星秋(qiu)研究員(yuan)團(tuan)隊共(gong)同(tong)研究，發(fa)現(xian)一種鈦金(jin)屬新材料，擁有(you)良好的(de)吸光(guang)效應(ying)，吸光(guang)率高達96.4%，可(ke)將(jiang)太(tai)陽能高效轉化成熱(re)能，進而大幅提(ti)高海水(shui)的(de)淡(dan)化效率。

“我(wo)們(men)將該(gai)(gai)材料(liao)與聚乙烯醇混合，制作(zuo)出(chu)新型蒸發器，創造了(le)單位太陽光照(zhao)條(tiao)件下每平(ping)方(fang)米(mi)6.09千克每小時(shi)水(shui)(shui)(shui)蒸發速率的(de)世界紀錄，而且可(ke)實現長時(shi)間工(gong)(gong)作(zuo)且無鹽分析(xi)出(chu)。”該(gai)(gai)論(lun)文第(di)一(yi)作(zuo)者、東北大學材料(liao)科學與工(gong)(gong)程學院(yuan)副教授楊波表示，對于(yu)海水(shui)(shui)(shui)淡化，能(neng)耗是直接決定(ding)其成(cheng)本高低(di)的(de)關(guan)鍵。目(mu)前常用的(de)海水(shui)(shui)(shui)淡化裝置(zhi)就像篩子，需(xu)要在一(yi)個反滲透膜上施加約(yue)25個大氣壓，才能(neng)把水(shui)(shui)(shui)擠過(guo)去(qu)，將其他離子留下來，能(neng)耗巨大。“我(wo)們(men)設計的(de)戶外海水(shui)(shui)(shui)淡化和淡水(shui)(shui)(shui)收集裝置(zhi)，在自然光下可(ke)實現平(ping)均每平(ping)方(fang)米(mi)日收集淡水(shui)(shui)(shui)23升(sheng)，綠色高效，工(gong)(gong)作(zuo)過(guo)程零碳排放。這為海水(shui)(shui)(shui)淡化以及(ji)工(gong)(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)(shui)節能(neng)處理提供(gong)嶄新方(fang)向，可(ke)有(you)效應對水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)短缺(que)問題。”

此(ci)外，研究團隊還對海水淡(dan)化機(ji)制進行了深入研究。“實驗表(biao)明(ming)，在(zai)陽光照(zhao)射下，該(gai)材料(liao)(liao)表(biao)面的(de)水分子(zi)是以(yi)‘團簇’形(xing)式一起蒸發。不同于傳統材料(liao)(liao)表(biao)面，水以(yi)單分子(zi)模(mo)式蒸發，因(yin)此(ci)效(xiao)率(lv)更高(gao)。”楊波表(biao)示，這一發現從(cong)本質上揭示了該(gai)材料(liao)(liao)高(gao)效(xiao)蒸發的(de)原理(li)，革(ge)新了學(xue)界對海水蒸發機(ji)理(li)的(de)傳統認知，為日后設計(ji)開發更多光熱轉換材料(liao)(liao)提(ti)供了新思路。