文/观察未来科技
尽管地球的70%是由水来构成,但真正能够被人类利用的淡水资源却非常有限,地球上如果不算海洋等咸水资源,只约有 2.53% 为淡水。与此同时,世界水资源短缺问题却日益严重。
海水之所以无法被人类直接利用,主要原因是因为海水中有大量的盐分,它们不仅让海水的味道变得苦涩,而且人类如果大量饮用海水,可能直接面临脱水,甚至出现生命危险,对于一些靠海,淡水资源却不足的地区,如何从海水中提取淡水就成为当地人不得不面对的问题。
目前世界上许多国家超百个科研机构,都在进行着海水淡化相关研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作,一般所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法以及碳酸铵离子交换法等等。不过,这些通过海水淡化技术生产饮用水的方法往往能耗极高。
现在,麻省理工学院(MIT)的研究人员发现了一种方法——可以通过按下一个按钮轻松地将海水变成饮用水。该研究所早在4月份就分享了有关这一发现的消息。该系统依靠一个便携式海水淡化装置,进而在无需过滤器或高压泵的情况下就能将不纯净的水变成饮用水。
大多数便携式海水淡化系统需要水通过过滤器。然而这个新设备利用电力来去除水中的颗粒,这使它能制造饮用水且无需担心长期的维护要求。并且,MIT 的这个便携式海水淡化装置,只有手提箱大小,重量也只有不到 10 公斤。要运行这个装置,需要的电力甚至比手机充电器还少,设备外部连接的小型太阳能电池板就足以进行供电。
该装置没有使用过滤器来清洁海水并将其变成饮用水,而是使用了离子浓度极化(或ICP),即在水的上方和下方的膜上施加一个电场,然后当它通过时将排斥颗粒。然而ICP并不总是能去除漂浮在水中的所有盐粒。为了解决这个问题,研究人员加入了另一个过程,即电渗析,他们用它来去除任何剩余的盐离子。
当然,这个系统配合得很好,它使研究人员能将海水变成饮用水。目前,这个便携式海水淡化装置还在进一步开发中,每小时可处理大约 1 升液体,获取资金也要大约 4000 到 6000 美元。等产品完全开发后,它能过滤如今 10 倍的量,预计只要 1500 美元左右就能获得。