把一块黑黑的金属放进海水里,海水就可以变淡。南京大学现代工学院朱嘉教授课题组在高效太阳能海水淡化方面取得重要进展,日前,相关研究成果发表在国际期刊《自然光子学》(Nature Photonics)上。

  据介绍,随着淡水资源形势的日益严峻,海水淡化作为获取淡水的有效方法之一,引起广泛关注。然而目前传统的海水淡化装置消耗大量热能或电能,碳排放量大、装置体积庞大,且淡化效率不高,淡化效果不佳。

  朱嘉教授课题组尝试利用太阳能进行海水淡化。论文第一作者、副研究员周林与硕士生谭颖玲介绍,在去年的实验过程中,他们得到了一块专业名称为“等离激元铝”的黑色金属,经过反复研究发现,这块黑色金属不仅可以吸收可见光,还可以吸收红外线等,整个光谱96%以上都可以吸收。

  “海水淡化通常是对海水加温,取得蒸馏水。这个过程中,能量消耗非常多。如果只加热水表面的一层分子,水在变成蒸气的过程中,整体水温就可以维持不变。”朱嘉介绍,这个黑金正好可以承担这样的工作,浮在水的表面,吸收太阳能并将其转化。通过实验,太阳能的光热转化效率可达90%以上,比以往增加了一倍,淡化前后盐度降低4个数量级,“死海、波罗的海、渤海等各种盐度的海水,经过淡化后都可以达到国际饮用水标准。”

  据悉,等离激元铝的原材料为低成本的金属铝,在淡化性能上表现出良好的稳定性和耐用性,一旦应用将对高效率的太阳能海水淡化产生重要意义。(谈洁)