科技日报记者 刘霞
美国罗切斯特大学科学家开发出一种太阳能热脱盐技术，能以极低的能耗将海水化为淡水，同时得到固体形式的盐。全程既不产生腐蚀设备的浓盐水，也无需对海水进行化学预处理。更巧妙的是，该工艺还能“顺手”提取锂等珍贵矿物。相关论文发表于最新一期《光：科学与应用》杂志和《材料化学杂志A》。
目前的海水淡化技术主要通过反渗透和热蒸馏，不仅耗能高，还必须对海水做预处理，且会留下令人头疼的高浓度盐水副产物。此前已有的类似太阳能热脱盐尝试，但大多只在纯净的氯化钠模拟海水中表现良好。真实的海水远比实验室复杂——镁基、钙基等物质很容易在板面结成一层致密无孔的硬壳，将通道彻底堵死，让水无路可渗。更不用说，海水的盐浓度本就是自来水的数百倍。
新技术的出现，有望彻底改变这一局面。其核心装置是一块黑色金属集热板，板面以飞秒激光雕刻出精微结构，赋予其几近完美的吸光能力和超强的吸湿性。板上由激光构造的“活性区域”能捕获几乎全部太阳辐射，将海水迅速蒸馏成淡水；盐分和矿物质则被巧妙导引至未经激光处理的“被动区域”安静沉积。这样一来，盐结晶便不会堵塞活性部位，海水淡化过程得以顺畅无阻。
团队用来自太平洋、大西洋和印度洋的真实海水进行测试，结果显示，板面能够自清洁，淡水稳定产出，剩余的盐分汇聚于“被动区域”，可以在丝毫不影响集热效率的前提下被轻松收集。
新技术最亮眼之处在于，它不排放任何需要二次处理的盐水，而是将近乎100%的盐以固体形式原样提取出来。这不仅意味着大量的食盐，还可能从中提取其他珍贵矿物，包括驱动电动汽车与电子产品的关键元素锂。团队利用美国大盐湖的水样，已能从析出的盐中回收约50%的锂。直接从海水中捕集锂，未来极有可能成为一条重要的绿色通道。
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