香港城市大学研发新型太阳能蒸发技术,突破高盐度环境应用难题
香港城市大学研发新型太阳能蒸发技术,突破高盐度环境应用难题
香港城市大学(城大)研究团队开发了一种突破性的多级盐管理策略(HSR),成功解决了太阳能蒸发技术在高盐度环境下的应用难题。这一创新技术不仅提高了淡水生产效率,还为海水淡化、污水处理和资源回收等领域带来了新的发展机遇。
界面太阳能水蒸发(Solar steam generation)被广泛认为是实现可持续海水淡化的关键技术之一。然而,盐污染问题一直是制约其实际应用的主要瓶颈,严重影响了蒸发器的性能和使用寿命。针对这一挑战,城大研究团队开发了HSR策略,通过3D打印技术和表面修饰,制备出具有分子-微米-毫米多级结构的蒸发器。
研究结果显示,这种新型蒸发器在高达20wt%的浓盐水中仍能保持长期稳定的高效水蒸发性能,淡水生产率比对照组提高了54%。这一突破性进展为缺水和基础设施薄弱地区提供了廉价的饮用水解决方案,并在多个领域展现出巨大的应用潜力。
城大工学院院长吕坚教授表示:“我们的研究团队提供了一个通用解决方案,实现了长期、稳定且高效的太阳能驱动海水淡化。这种方法仅依赖太阳能,无需额外设备,有潜力为离网地区提供低成本清洁水源,实践农业应用,并有望帮助缓解贫困地区的淡水及粮食危机。”
这项研究的创新之处在于将盐扩散过程分解为分子绝缘、微米分支扩散和宏观动脉输送三个层面,提高了盐排斥效率,同时保持了快速蒸发率。研究团队计划进一步实现大规模制备,并探索在高浓度苦卤水处理、海盐收集和海上农业等场景的应用。
相关研究成果已在科学期刊《Nano Materials Science》上发表,题为“A hierarchical salt-rejection strategy for sustainable and high-efficiency solar-driven desalination”。
本文原文来自香港城市大学