麻省理工太阳能系统为廉价海水淡化提供了途径

据估计，人类有三分之二的人受到缺水的影响，发展中国家的许多这样的地区还面临着缺乏可靠的电力。因此，广泛的研究工作集中在如何利用太阳能热量来淡化海水或苦咸水。然而，许多这样的努力都遇到了因盐分堆积而造成的设备污损问题，这往往增加了复杂性和费用。

现在，麻省理工学院和中国的一个研究小组已经想出了一个解决盐分积累问题的办法，在这个过程中，开发了一个比以前的太阳能脱盐方法更有效、更便宜的脱盐系统。该过程也可用于处理受污染的废水或产生蒸汽对医疗仪器进行消毒，所有这些都不需要除阳光本身以外的任何电源。

许多太阳能海水淡化系统的尝试都是依靠某种灯芯来吸引盐水通过设备，但这些灯芯很容易受到盐分积累的影响，而且相对难以清洗。该团队专注于开发一个无灯芯系统。其结果是一个分层系统，顶部的深色材料吸收太阳的热量，然后在有孔的材料层上面有一层薄薄的水，坐在一个深的盐水库上面。经过仔细的计算和实验，研究人员确定了钻过穿孔材料的孔的最佳尺寸，在他们的测试中，这些孔是由聚氨酯制成的。这些孔的直径为2.5毫米，可以用常见的水刀轻易地制造出来。

这些孔足够大，允许较温暖的上层水和下面较冷的水库之间进行自然对流循环。这种循环自然地将盐从上面的薄层吸到下面大得多的水体中，在那里盐会被充分稀释，不再是一个问题。这个系统的优点是高性能和可靠的操作，特别是在极端条件下，实际上可以用接近饱和的盐水工作。而这意味着它对废水处理也非常有用。

目前太阳能供电的海水淡化的许多工作都集中在新型材料上。但在这个案例中，研究人员使用的是真正的低成本，几乎是家用材料。其中关键是分析和理解驱动这个完全被动系统的对流，这是第一个在没有吸水结构的情况下做到的海水淡化系统。