澳洲科學家推出太陽能淡化海水技術 減少80%電力消耗

編譯/Elisa

根據世界銀行估計,全球有150多個國家,約三億人口依靠淡化海水,才能滿足生活用水需求。不過因為淡化過程仰賴逆滲透處理,利用高壓分離出淡水,或加熱蒸發水,都是需要大量能源的技術。僅僅在2018年,供水消耗的電力有1/4、相當1000億瓦特就用在淡化程序上。現在澳洲國立大學工程學院研究人員,利用太陽能來淡化海水,能減少高達80%能源消耗。

科學家推出太陽能淡化海水技術,減少80%電力消耗。圖取自 Interesting Engineering

新技術利用溫差移除海水中鹽分

方法就是透過名為熱擴散(thermo-diffusion)現象,藉著海水的溫度梯度(temperature gradient),讓鹽從較溫暖的水中移到較冷的一側,淡化海水,過程中水不需要蒸發或再冷卻回來,可維持液態。研究人員設計出一座約45公分長的狹窄水通道,橫在兩個不同溫度的平板間,頂部板子加熱到攝氏60度,底部則冷卻到攝氏20度。當鹽水通過管子時,低鹽度較熱的水會從上層流出,回到裝置裡,底部流出的則是較冷的高鹽度水。每經過一次循環,水的鹽度就會降低3%,經過多次淡化後,鹽度就會從30000ppm 降到 500 ppm 以下。

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太陽能淡化技術成本低廉實用

值得注意的是,整個裝置所需熱量都是來自陽光,甚至利用工業產生的多餘熱能也可以。以往傳統方式需要多達100 kWh電力,才能淡化一立方公尺的水,使用的淨水材料維護成本高,也容易遭腐蝕。透過太陽能或工業餘熱進行熱擴散淡化技術,就不需要任何離子吸附材料淨化水,更適合中低收入國家裝置設備。研究團隊現在也計畫,要在東加群島上,安裝有更多水通道的淨化設施,以及一塊與人臉差不多大的太陽能電池板供應能源,希望解決當地嚴重乾旱。

資料來源:Interesting Engineeringtechexplore

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