研究團隊開發高效率的工藝使海水在30分鐘內就能飲用
據外媒New Atlas報導,獲得清潔、安全的飲用水是一個必要條件,但令人擔憂的是,世界上許多地方都沒有滿足這一要求。一項新研究使用了一種名為金屬有機框架(MOF)的材料來過濾海水中的污染物,每天產生大量的淡水,同時使用的能源比其他方法少得多。
MOF是一種多孔性極強的材料,具有很高的表面積,這使其非常適合抓住分子和粒子。在這種情況下,該團隊開發了一種被稱為PSP-MIL-53的新型MOF,並將其用於捕捉鹹水和海水中的鹽和雜質。當該材料被放入水中時,它能選擇性地將離子從液體中抽出,並將其保留在其表面。在30分鐘內,MOF能夠將水中的溶解性總固體(TDS)從2233 ppm降至500 ppm以下。這遠遠低於世界衛生組織建議的600 ppm的安全飲用水閾值。
利用這種技術,該材料每天每公斤MOF能夠生產多達139.5 L的淡水。而一旦MOF中的顆粒”滿載”,就可以快速、方便地進行清洗,以便重複使用。為此,將其置於陽光下,使其在短短四分鐘內釋放出捕獲的鹽分。雖然使用或開發中的海水淡化系統並不少,但該團隊表示,這種新的MOF比其他技術的作用速度更快,而且在整個循環過程中需要的能量更少。
“通過蒸發的熱法脫鹽過程是能源密集型的,而其他技術,如反滲透,有很多缺點,包括高能耗和膜清洗和脫氯中的化學品使用量。”該研究的主要作者王煥廷說。“太陽光是地球上最豐富的可再生能源。我們通過利用陽光進行再生,開發出一種新的基於吸附劑的海水淡化工藝,為海水淡化提供了一種節能和環境可持續的解決方案。 ”
該研究成果發表在《自然-可持續發展》雜誌上。