太阳能海水淡化系统“上新”
发布时间：2026-06-10
信息来源：北京日报
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美国科学家设计出一种新型太阳能海水淡化系统，能以更高能效生产淡水，并有望避免产生有害的浓盐水。该研究报告发表在近期出版的《光：科学与应用》期刊上。
传统的海水淡化方法，如反渗透和热蒸馏，通常成本高昂、耗能巨大，且需要复杂的前期和后期化学处理。更重要的是，这个过程会产生大量浓盐水，当浓盐水被排放回海洋时，会增加局部海域的盐度、降低氧气含量，从而损害海洋生态系统。
美国罗切斯特大学的研究人员开发了一种新型太阳能海水淡化系统，能高效生产淡水，运行无需化学预处理，并且可以避免产生浓盐水。该系统的核心是一块经过飞秒激光特殊处理的黑色金属太阳能板——这种处理赋予了材料表面超强亲水性。其中，激光处理的“主动区”能将一层薄薄的海水吸引到太阳能板上，在阳光照射下，水被加热蒸发并凝结为淡水。与此同时，溶解的盐分和矿物质会被引导离开“主动区”，该设计的巧妙之处在于，它利用了类似“咖啡环效应”的物理原理，即在液体蒸发过程中，溶质会被推向液滴边缘，从而自动将盐分推向未经处理的“被动区”沉积。这种独特的盐分自迁移设计，有效防止了盐分在蒸发区堆积，从而保证了系统的连续稳定运行。
当研究人员使用从太平洋、大西洋和印度洋采集的海水样本进行测试时，该系统表现出色：能持续产出淡水，盐分被有效导向“被动区”并可收集。由此收集的物质可能成为宝贵资源，除了用以生产食盐，收集的浓缩矿物质（如锂）可能成为有价值的副产品，这为海水资源的综合利用提供了新思路。
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