韩国蔚山科学技术大学能源化学工程系张智贤教授团队21日宣布,成功开发出一种能防止海水表面结盐的太阳能海水蒸发装置,该装置有望助力解决发展中国家饮用水短缺问题。

此装置通过冷凝蒸发的水蒸气获取饮用水,无需电力,还能避免因水蒸发后盐分积累导致设备性能下降。研究团队研制的蒸发装置采用“L”形纸制成,这种纸具有吸水特性,海水会通过纸柱渗透上来。上升的海水遇到涂在纸张顶部的热吸热剂后迅速变成水蒸气。团队采用的钙钛矿材料(La₀.₇Sr₀.₃MnO₃,LSMO)作为光热吸收体,发热效率高,蒸发水的速度比正常海水蒸发速度快8到10倍。
同时,由于装置采用“ㄱ”形设计,盐被推到光吸收器边缘并以固体形式沉淀,积聚的盐可轻松去除或回收再利用,光热吸收器表面始终保持清洁,能使设备长时间维持性能。该蒸发装置每小时可蒸发3.4 kg/m²(约3.4 L)海水,相比之下,海水在阳光照射下每小时每平方米仅蒸发约0.3至0.4公斤。
在耐用性方面,该装置表现良好,即使在盐度远高于海水的20%的高水质条件下,也能连续运行两周。第一作者Saurav Chaule博士称,“L”形蒸发器不仅可用于可持续海水淡化,还能作为回收盐等环保资源的技术。
张智贤教授表示,团队通过应用新的结构设计和基于钙钛矿半导体的光热吸收器,成功开发出无需外部动力、每小时可生产3.4公斤淡水的装置,这是一种经济且简单的方法,有望成为未来水资源问题的切实解决方案。
据悉,该研究成果被选为《先进能源材料》的封底论文,将于7月17日在线发布,等待正式出版。这项研究是在“微塑料响应化学和生物融合过程研究中心”的ERC项目和中期研究项目的支持下完成的。
















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