加拿大团队研发出高效太阳能海水淡化装置，灵感来自大自然

IT之家 9 月 19 日消息，加拿大研究人员开发出一种海水淡化装置，可利用阳光高效蒸发水分提取淡水，并在夜间自动吸水冲洗盐分，避免盐分沉积导致效率降低，为缓解全球水资源短缺问题提供了新的解决方案。相关论文已发表在英国《自然・通讯》杂志上。

据联合国《2024 年世界水发展报告》显示，全球约有 22 亿人无法获得清洁饮用水。随着人口增长和全球用水量的增加，水资源短缺问题日益严重，因此海水淡化技术对于许多沿海国家和岛屿国家来说至关重要。

据IT之家了解，传统的海水淡化系统通常采用膜法，通过将海水泵入膜中分离盐分。这种方法能耗较高，并且盐分容易在设备表面堆积，阻碍水流并降低效率，因此需要频繁维护且无法连续运行。

为了解决这些问题，加拿大滑铁卢大学的研究人员从自然界的水循环中汲取灵感，设计了一种类似于植物将水从根部输送到叶子的装置，该装置能够持续淡化海水而无需进行大量维护。

“我们的灵感来自于观察自然界如何维持自身平衡以及水在环境中蒸发和凝结的方式，”滑铁卢大学化学工程系教授迈克尔・谭博士说道，“我们设计的系统能够诱导水蒸发，将其输送到表面，并在一个封闭的循环中凝结，有效防止盐分堆积，从而提高设备的效率。”

该装置还采用太阳能驱动，能够将约 93% 的太阳能转化为能量，比目前的海水淡化系统效率高出五倍。此外，其每平方米可以生产约 20 升淡水，这与世界卫生组织建议的每人每天基本饮用和卫生所需的淡水量相同。

研究团队使用涂有导电聚合物和热响应花粉颗粒的镍泡沫制成了该装置。这种材料能够吸收整个太阳辐射光谱中的阳光，将太阳能转化为热能。薄层盐水在聚合物上被加热并向上输送，类似于水在植物的毛细管中自然流动。随着水的蒸发，剩余的盐分移动到装置的底层，就像游泳池中的反冲洗系统一样，防止潜在的水堵塞并确保系统连续运行。

未来，滑铁卢大学的研究人员计划建造一个可以在海上部署的原型装置，以更大规模地测试该技术。

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