利用太陽能淡化海水的新進展

水資源的短缺是現代社會面臨的一大難題，而開發簡便廉價的海水淡化技術無疑有助於緩解水資源短缺的壓力。近日，來自我國的研究人員通過巧妙地改進結構，成功提高了利用太陽能淡化海水的效率。

利用太陽能來淡化海水是近年來備受關注的技術，其基本原理在於用能夠強烈吸收太陽光的材料將光能轉化為熱能，再利用熱能使得海水蒸發，從而達到淡化的目的。然而儘管研究人員在這一領域取得了不小的進展，目前的利用太陽能淡化海水的裝置的效率仍然不盡如人意。來自我國南京大學的研究人員認為，制約這一技術效率進一步提高的主要問題在於在以往的研究中，吸收太陽能的材料與水直接接觸，因此相當一部分光能轉化而來的熱能通過水釋放到環境中而白白浪費掉。

為了解決這一問題，研究人員選擇了隔熱良好的聚苯乙烯泡沫塑料，將它用纖維素薄膜包裹後，在頂部放置一層能夠強烈吸收日光的氧化石墨烯薄膜，再將整個裝置漂浮在水上。水會首先潤濕纖維素薄膜，然後在毛細作用的幫助下充滿纖維素與泡沫塑料之間的孔道，直至與氧化石墨烯接觸，最後在氧化石墨烯作用下受熱蒸發。由於顯著降低了熱能的損耗，這種裝置的能量利用率可以達到近 80%，而如果讓氧化石墨烯直接與水接觸，能量利用率只有 40-50% 左右。這種簡便易行的海水淡化方法或將有助於緩解水資源短缺帶來的各種問題。

傳統的利用太陽能淡化海水的裝置由於吸收太陽能的材料直接與水接觸，大量的熱能被浪費掉； ( B ) 添加隔熱材料能夠有效減少熱能的浪費，從而提高整個裝置的效率。