氧化石墨烯材料成功解決了海水淡化問題

氧化石墨烯材料成功解決了海水淡化問題

海水淡化已被用于制備淡水，但長期以來，這種方法效率低、成本高，南京大學的科學家們成功地利用氧化石墨烯材料解決了這個問題。

雖然海水熱脫鹽的成本未知，但這種方法可以去除海水中的雜質，從而從海洋中獲得源源不斷的淡水，用這種方法生產一兆瓦的淡水需要80千瓦時的能量，這消耗了大量的能量，只適用于石油-R。ICH和淡水稀缺的海灣地區。

解決這一問題的一種方法是太陽能電池的熱脫鹽，它也適用于邊遠地區和發展中國家，但這種方法也有許多缺點：產生的淡水量太少；缺少光學集中器不能集中熱量，這兩種方法都限制了這種方法的廣泛應用。

最近，南京大學的研究人員發明了一種石墨烯氧化物太陽能電池，它可以在沒有光學集中器的情況下集中熱量，這無疑為偏遠地區和發展中國家提供了一種低成本的便攜式熱脫鹽和水凈化技術。

南京大學研究員賈朱在給美國電氣與電子工程師協會（IEEE）的一封郵件中寫道，無需外部加熱器集中器，太陽能凈水效率高的技術是前所未有的，而且這種技術具有很高的靈活性、低的成本，可以廣泛應用。

以往的熱脫鹽技術也面臨著同樣的困境：一方面，我們需要太陽能吸收器與水直接接觸，以提高能量傳輸效率；另一方面，這種直接接觸將導致嚴重的熱損失，必須使用大型的熱濃縮裝置。

《美國國家科學院學報》（PNAS）發表的一篇論文表明，南京大學的研究人員克服了這一缺點，他們通過氧化石墨烯太陽能吸收劑暴露在大面積的水中，用聚苯乙烯泡沫塑料代替熱聚光器來分離水和太陽能吸收劑。所述熱濃縮器的外側用二維管狀纖維素纏繞。集熱器的底部與水相連，頂部與太陽能吸收器相連，通過毛細管作用，水在二維管道之間傳遞，并在吸收器上接受熱量，使能量不傳遞到剩余的水，造成能量損失。

所有這些優點都歸功于氧化石墨烯作為吸收劑，除非氧化石墨烯具有獨特的吸附性能，否則這種二維循環水管道將無法工作。

朱镕基說：首先，這是一種優秀的太陽能吸收裝置，它垂直于材料表面的導熱系數低，空隙豐富，可以作為水蒸發的通道，而且是折疊式的，成本低。

盡管氧化石墨烯熱脫鹽技術具有諸多優點，但朱必須承認，該系統仍需在實際應用中不斷測試。

但研究人員也對研究結果抱有希望。朱教授說：我們的目標是制造在世界各地都能輕易使用的便攜式水溶液裝置。不僅如此，我們還在開發其他可以使用這項技術的設備。

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