紐約大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種可以解決日益緊迫的飲用水缺乏問題的新系統(tǒng)。他們的新海水淡化器不僅比其他方法更有效地將海水轉(zhuǎn)化為飲用水，而且還可以在此過程中產(chǎn)生和儲存能量。

 

  世衛(wèi)組織和歐洲環(huán)境署一致認(rèn)為，我們面臨水資源短缺問題，而且情況正在變糟。西班牙的水資源壓力是不可持續(xù)的，如果部分預(yù)測得到證實(shí)，那么到2030年，西班牙65%的人口將面臨供水問題。因此，科學(xué)家和工程師多年來一直在尋求使海水可飲用的解決方案。

 

  新系統(tǒng)是對氧化還原流脫鹽(RFD)的一種改造。這種電化學(xué)技術(shù)通常用于能量存儲，也能夠?qū)⒑ＫD(zhuǎn)化為飲用水。其創(chuàng)造者聲稱，這一新系統(tǒng)可將鹽去除率提高20%，并大幅減少能源消耗。

 

  研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人安德烈·泰勒博士說：“通過將儲能和海水淡化無縫整合起來，我們的愿景是創(chuàng)建可持續(xù)、高效的解決方案，不僅能滿足日益增長的飲用水需求，還能支持環(huán)境保護(hù)和可再生能源。”泰勒也是這篇發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告·物理科學(xué)》雜志上的研究的第一作者。

 

  該系統(tǒng)將流入的海水引入兩條不同的通道：一條用于鹽化，另一條用于脫鹽化。它還具有另外兩個(gè)包含電解質(zhì)和氧化還原分子的通道，由陽離子交換膜或陰離子交換膜分隔開。這些通道促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)，從而提取鈉離子并產(chǎn)生淡水。

 

  該研究的作者之一斯蒂芬·阿克韋·麥克萊恩解釋說：“通過單次或多批次運(yùn)行系統(tǒng)，我們可以控制流入海水的停留時(shí)間，以生產(chǎn)飲用水。”

 

  系統(tǒng)中咸水和淡水的混合也意味著儲存的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能。通過這種方式，海水淡化器變身為電池，可以存儲來自太陽能和風(fēng)能的多余能量，并在發(fā)電量下降或需要額外能量時(shí)釋放它。

 

  該系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢在于可擴(kuò)展性和安全性。其裝置對儲能容量沒有限制，因?yàn)樗悄K化的，需要多大就可以做多大。此外，它的適應(yīng)溫度范圍很廣，且不會降解。