羅切斯特大學的研究人員創造了一種新的太陽能驅動的淡化系統,可有效地將海水轉化為淡水,而不會產生有害的鹽水。這項技術還具有回收有價值的礦物質(如鋰)的潛力。
根據聯合國估計,全球約有22億人無法獲得安全管理的飲用水。在加利福尼亞州和中東等地區,淡化廠越來越多地被用來應對水資源短缺,但目前的方法通常會產生高度濃縮的鹹廢物,稱為鹽水,這可能會損害海洋生態系統。
由郭春雷教授領導的羅切斯特大學團隊,郭春雷教授是光學和物理學教授,同時也是URochester激光能量實驗室的高級科學家,開發了一種替代方法,該方法在《Light: Science & Applications》上發表的一篇論文中有所描述。該系統利用太陽能熱淡化技術,旨在生產淡水,而無需液態鹽水或對海水進行化學預處理。
這項技術的核心在於用飛秒激光(持續一萬億分之一秒的脈衝)處理的黑色金屬製成的太陽能電池板。這些激光精確地改變材料的表面,創造出微觀結構,以增強光和水的相互作用。激光處理可最大限度地提高太陽能吸收,並賦予超潤濕性能,使水能夠快速地在表面擴散,而不是形成液滴。
每個面板都具有激光處理的活性區域,可將薄薄的海水層吸到其表面。深色金屬吸收幾乎所有入射的太陽輻射,加熱水。
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