受傳統(tǒng)鈉離子電池啟發(fā)，美國伊利諾伊大學(xué)研究人員研制出類似電池的海水淡化裝置，以最小的能量實現(xiàn)大約80%的淡化率，未來或可實現(xiàn)質(zhì)高價廉的海水淡化新技術(shù)。該成果報告刊登在《電化學(xué)學(xué)會志》上。

 

    海水淡化技術(shù)可滿足不斷增加的淡水需求。但海水淡化的技術(shù)障礙和所需的大量能源阻礙著相關(guān)技術(shù)的大規(guī)模實施。目前最常用的反滲透法通過一個膜析出海水中的鹽分，這一方法同樣成本高昂，需消耗大量能源。相比之下，新的電池方法只用少量電即可把鹽離子從海水中分離出來。

 

    據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報道，該大學(xué)機械科學(xué)與工程教授凱爾·史密斯和賴蘭·德米勞受到鈉離子電池啟發(fā)。鈉離子電池中正極和負極兩個腔室中有一個隔板，離子可以從中流過。當(dāng)電池放電，鹽的兩元素鈉離子和氯離子被吸引到一個腔室中，淡化的水則留在另一個腔室中。

 

    史密斯說，常規(guī)電池中的鹽離子會從正極擴散到負極，這限制了析鹽的數(shù)量，因此他們在兩個電極之間加入一層膜，可阻止鹽離子進入淡化水的一邊，保持其淡化狀態(tài)。模擬研究顯示，不考慮其他污染物，該設(shè)備淡化海水的效率可達到80%。

 

    史密斯說：“與反滲透法相比，新方法電池裝置可大可小，可在不同地方應(yīng)用，而傳統(tǒng)海水淡化廠規(guī)模大且成本高。新的方法中，水泵所需通過的壓力要小得多，消耗更少的能量。”此外，與其他需要更為復(fù)雜管道的海水淡化技術(shù)相比，水流通過裝置的速度要更易調(diào)整。

 

    史密斯表示，未來對用于這種設(shè)備的新材料還要做很多開發(fā)工作。希望這項研究能夠激發(fā)科研人員發(fā)現(xiàn)新的海水淡化方法和材料。

 

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