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節能高效太陽能海水淡化技術登場
地球飲用水不到1%﹐超過70%是海洋鹽水﹐若可快速環保地將海水淡化﹑過濾掉鹽分與污染物﹐就能減少全球的水資源問題。現在澳洲與中國科學家推出「30分鐘就搞定」的太陽能海水淡化技術﹐消耗的能源比過去技術更少。
據世界衛生組織(WHO)資料﹐全世界約有20億人難獲得純淨飲用水﹐若是喝到污染的水源﹐也會有罹患霍亂﹑痢疾等疾病風險﹐這種狀況將來也不會改善﹐預計5年內逐漸惡化﹐足以顯示純淨水的對人們的重要性與當前難題。目前海水淡化廠主要集中在中東地區﹐中東國家70%淡水資源都來自海水淡化﹐但普遍來說海水淡化廠的建立成本高﹑副產品鹵水(鹽水)處理也相當麻煩﹐低開發國家與偏鄉地區建設有極大挑戰。研究人員也表示﹐若是採用蒸發技術的熱脫鹽﹐需要許多能源﹐逆滲透也有高耗能﹑RO逆滲透膜難清理等缺點。
最近澳洲蒙納許大學與中國科學家瞄準近乎無窮無盡的陽光﹐帶來全新的太陽能海水淡化技術﹐透過金屬有機框架(MOF)過濾污染物。研究團隊表示﹐這種新型MOF的效率更高﹐所需能源也比較少。MOF是種多孔性質的材料﹐能吸收各式分子與粒子﹐常應用在碳捕捉﹑各式電池電極與催化劑﹐有超高表面積﹐若將一茶匙材料拆開攤平﹐面積跟足球場差不多大。
團隊開發出名為PSP-MIL-53的新型MOF﹐可捕捉海水和鹹水裡面的鹽與雜質﹐是由PSP與MIL-53混合而成﹐後者以特殊的呼吸作用與轉換吸附分子出名。研究團隊將MOF放入水中﹑曝曬陽光後﹐只要30分鐘左右就可將水中總溶解固體(Total dissolved solids﹐TDS)從2,233ppm降至500ppm以下﹐比WHO建議的安全飲用水標準(600ppm)還低。
研究人員指出﹐1公斤MOF每天能生產139.5公升淡水﹐且清洗容易﹑能重複利用﹐只要放在陽光下4分鐘就能再使用。研究人員表示﹐團隊以陽光的永續特性﹐研發出基於吸附劑的全新脫鹽(Desalination)技術﹐帶來高效節能又環境永續的解決方案。
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