新型太阳能系统将盐水转化为清洁、经济的饮用水

新系统利用太阳能来淡化无法饮用的地下水。它可以为世界各地数十万人提供清洁水。

饮用水对于世界许多国家和地区来说是一种稀缺资源。现在，一种新的地下水淡化系统可以帮助许多人以更低的成本获得清洁和新鲜的饮用水。 

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科学家们开发出了一种太阳能技术，可以将盐水转化为干净的饮用水，避免危险的水传播疾病。如果他们的说法属实，那么这可能代表着向发展中国家和其他国家提供可靠和安全的水迈出了一大步。

在发达国家，获得清洁水是理所当然的事情。我们大多数人很少考虑从水龙头流出的水（几乎立即出现的水）是否安全。然而，并非每个人都是如此。事实上，全球约 40% 的人口无法获得足够的清洁水。更糟糕的是，联合国水机制估计，大约 40 亿人在一年中至少有一个月的时间遭受严重缺水。而且，随着气候危机日益严重，这个问题只会变得更糟。

因此，对向面临风险的国家和地区提供清洁、可靠的水的新方法的需求持续增长。但伦敦国王学院的最新研究可能为这一努力带来一些希望。

该团队与麻省理工学院和亥姆霍兹可再生能源系统研究所合作，创建了一个新系统，可以利用太阳能产生稳定水平的水。根据他们的新研究，该过程比传统方法便宜 20% 以上，并且可以在世界各地的农村地区使用。这是一个非常有力的主张，听起来像是现代炼金术的行为。

伦敦国王学院工程高级讲师Wei He博士在一份声明中表示：“这项技术可以将社区可用的水源扩展到传统的水源之外，并且通过从未受污染的盐水源提供水，可能有助于应对水资源短缺或意外的紧急情况当常规供水中断时，例如赞比亚最近爆发的霍乱。”

那么它是怎样工作的？新系统使用专门的膜将盐离子引导到盐水流中。然后可以将其与水分离，使其保持新鲜且可饮用。

此外，该团队还开发了一种方法来灵活调整盐水流经系统的电压和速率。这使得它们能够适应任何可用的阳光，同时不影响其产生的饮用水总量。

该团队最初在印度海得拉巴附近的 Chelleru 村收集信息。然后，他们利用这些信息在新墨西哥州的一个村庄重建了相同的条件，并在那里成功转化了多达 10 立方米（353 立方英尺）的淡水 ，足以满足 3,000 人每天的用水需求。无论太阳是否被云层或雨水遮挡，这个过程都会持续进行。

“通过提供一种可以脱离电网运行的廉价、环保的替代方案，我们的技术使社区能够利用替代水源（例如深层含水层或盐水）来解决传统供水中的水资源短缺和污染问题，”他添加。

“这项技术可以将社区可用的水源扩展到传统水源之外，并通过从未受污染的盐水源提供水，可能有助于解决缺水问题或传统供水中断时出现的意外紧急情况，例如赞比亚最近爆发的霍乱。 ”

在世界范围内，大约 56% 的可用地下水是咸水，不适合饮用。这个问题在印度这样的地方尤为严重，那里 60% 的土地都含有咸水。因此，这个新系统为安全、经济地淡化水源带来了希望。

大多数海水淡化技术在离网系统中使用昂贵的电池，或者通过电网系统使用大量能源来去除水中的盐分。这是昂贵且不可靠的，特别是在发展中国家的农村地区。在这里，化石燃料经常被用来发电，这对环境造成了破坏。

这种新的低成本系统“类似于电池”，提供了新的可持续的海水淡化方法，减轻了个人消费者的维护压力。

他补充道：“传统上，海水淡化是能源密集型且成本高昂的，其使用仅限于电力和财力稳定的地区。通过完全消除对电网系统的需求并将对电池技术的依赖减少 92%，我们的系统可以提供可靠的安全饮用水，现场完全零排放，并且与需要的人相比，可以享受约 22% 的折扣传统方法。 ”

在发展中地区之外，新系统可以帮助弥补气候变化带来的未来问题，特别是对农业而言。尽管目标应该是限制气候变化的影响，但从盐水中生产清洁淡水的能力可以帮助灌溉。

“用于灌溉的淡水在全球范围内都是一个大问题，包括北美、中东和撒哈拉以南非洲地区，”他解释道。 “干旱和成本是依赖不稳定水储备生存的行业的主要吸引力，而气候变化将进一步加剧这些挑战。 ”

“通过为农民提供一种可持续的方式，以低价生产用于灌溉的淡水而不影响其产量，我们可以帮助他们降低成本，减少碳排放，确保农业生产，并最终将这些好处传递给消费者。”

英国和美国等地的电网比大多数其他国家更加稳定和多样化，但它们仍然依赖化石燃料为其提供动力。因此，新的海水淡化系统可以帮助消除对这些燃料的依赖，并可能有助于我们实现净零排放的努力。

“我们的下一步是将这种低成本技术应用于其他领域，包括废水处理和生产碱，使海洋变得更加碱性，以帮助其从大气中吸收更多的 CO2，”他总结道。 “通过采取这种方法，我们不仅可以实现农业脱碳，还可以带来更广泛的环境和气候效益。 ”

该论文发表在《自然水》杂志上。