麻省理工學(xué)院（MIT）的工程師們建造了一個(gè)新的海水淡化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以隨著太陽的節(jié)奏運(yùn)行
太陽能系統(tǒng)以密切跟蹤太陽能變化的速度從水中去除鹽分。隨著白天陽光的增加，系統(tǒng)加快其脫鹽過程并自動(dòng)適應(yīng)陽光的任何突然變化，例如，根據(jù)經(jīng)過的云層調(diào)低或在天空晴朗時(shí)加速。
由于該系統(tǒng)可以對(duì)陽光的細(xì)微變化做出快速反應(yīng)，因此它可以最大限度地利用太陽能，盡管全天陽光變化，但仍能產(chǎn)生大量清潔水。與其他太陽能驅(qū)動(dòng)的海水淡化設(shè)計(jì)相比，MIT 系統(tǒng)不需要額外的電池來存儲(chǔ)能量，也不需要補(bǔ)充電源，例如來自電網(wǎng)的電源。
工程師們?cè)谛履鞲缰莸牡叵滤蠝y(cè)試了一個(gè)社區(qū)規(guī)模的原型機(jī)，測(cè)試了六個(gè)月，在各種天氣條件和水型下工作。該系統(tǒng)平均利用系統(tǒng)太陽能電池板產(chǎn)生的超過94%的電能，盡管天氣和可用陽光波動(dòng)很大，但每天可生產(chǎn)多達(dá)5,000 升水。
“傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)需要穩(wěn)定的電力，并且需要電池存儲(chǔ)來平滑太陽能等可變電源。通過與太陽同步不斷改變電力消耗，我們的技術(shù)直接有效地利用太陽能來制造清潔水，“麻省理工學(xué)院機(jī)械工程Germeshausen教授兼K. Lisa Yang 全球工程與研究(GEAR)中心主任Amos Winter說。“能夠在不需要電池存儲(chǔ)的情況下使用可再生能源制造飲用水是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)，我們已經(jīng)做到了。”
該系統(tǒng)旨在淡化又苦又咸的地下水，一種存在于地下水庫中的咸水源，比新鮮地下水資源更普遍。研究人員認(rèn)為，微咸地下水是一個(gè)巨大的未開發(fā)的潛在飲用水來源，尤其是在世界部分地區(qū)淡水儲(chǔ)量緊張的情況下。他們?cè)O(shè)想，新的可再生、無電池系統(tǒng)可以以低成本提供急需的飲用水，特別是對(duì)于海水和電網(wǎng)電力有限的內(nèi)陸社區(qū)。
“實(shí)際上，大多數(shù)人口住在離海岸足夠遠(yuǎn)的地方，海水淡化永遠(yuǎn)無法到達(dá)他們。因此，他們嚴(yán)重依賴地下水，尤其是在偏遠(yuǎn)的低收入地區(qū)。不幸的是，由于氣候變化，這些地下水的鹽度越來越高，“麻省理工學(xué)院機(jī)械工程博士生Jonathan Bessette說。“這項(xiàng)技術(shù)可以為世界各地偏遠(yuǎn)地區(qū)帶來可持續(xù)、負(fù)擔(dān)得起的清潔水。”
研究人員的報(bào)告在最近發(fā)表在《Nature Water》雜志上的一篇論文中詳細(xì)介紹了這個(gè)新系統(tǒng)。該研究的合著者是Bessette、Winter和高級(jí)工程師 Shane Pratt。
(消息來源：sciencedaily.com, Nature Water https://doi.org/10.1038/s44221-024-00314-6)
