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太陽(yáng)能新技術(shù)實(shí)現(xiàn)海水淡化及固體鹽分離

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 時(shí)間：2026-06-01 15:39

　　美國(guó)羅切斯特大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出一種太陽(yáng)能熱脫鹽技術(shù)，能以極低的能耗將海水化為淡水，同時(shí)得到固體形式的鹽。全程既不產(chǎn)生腐蝕設(shè)備的濃鹽水，也無(wú)需對(duì)海水進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理。更巧妙的是，該工藝還能“順手”提取鋰等珍貴礦物。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《光：科學(xué)與應(yīng)用》雜志和《材料化學(xué)雜志A》。

　　目前的海水淡化技術(shù)主要通過(guò)反滲透和熱蒸餾，不僅耗能高，還必須對(duì)海水做預(yù)處理，且會(huì)留下令人頭疼的高濃度鹽水副產(chǎn)物。此前已有的類似太陽(yáng)能熱脫鹽嘗試，但大多只在純凈的氯化鈉模擬海水中表現(xiàn)良好。真實(shí)的海水遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)室復(fù)雜——鎂基、鈣基等物質(zhì)很容易在板面結(jié)成一層致密無(wú)孔的硬殼，將通道徹底堵死，讓水無(wú)路可滲。更不用說(shuō)，海水的鹽濃度本就是自來(lái)水的數(shù)百倍。

　　新技術(shù)的出現(xiàn)，有望徹底改變這一局面。其核心裝置是一塊黑色金屬集熱板，板面以飛秒激光雕刻出精微結(jié)構(gòu)，賦予其幾近完美的吸光能力和超強(qiáng)的吸濕性。板上由激光構(gòu)造的“活性區(qū)域”能捕獲幾乎全部太陽(yáng)輻射，將海水迅速蒸餾成淡水；鹽分和礦物質(zhì)則被巧妙導(dǎo)引至未經(jīng)激光處理的“被動(dòng)區(qū)域”安靜沉積。這樣一來(lái)，鹽結(jié)晶便不會(huì)堵塞活性部位，海水淡化過(guò)程得以順暢無(wú)阻。

　　團(tuán)隊(duì)用來(lái)自太平洋、大西洋和印度洋的真實(shí)海水進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示，板面能夠自清潔，淡水穩(wěn)定產(chǎn)出，剩余的鹽分匯聚于“被動(dòng)區(qū)域”，可以在絲毫不影響集熱效率的前提下被輕松收集。

　　新技術(shù)最亮眼之處在于，它不排放任何需要二次處理的鹽水，而是將近乎100%的鹽以固體形式原樣提取出來(lái)。這不僅意味著大量的食鹽，還可能從中提取其他珍貴礦物，包括驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車與電子產(chǎn)品的關(guān)鍵元素鋰。團(tuán)隊(duì)利用美國(guó)大鹽湖的水樣，已能從析出的鹽中回收約50%的鋰。直接從海水中捕集鋰，未來(lái)極有可能成為一條重要的綠色通道。（劉霞）

責(zé)任編輯：于彤彤