“秸秆”也能用于海水淡化?宁波做到了

栏目:本地新闻 ┊ 发布时间:2019-03-30 ┊ 人气:
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  全生物质光热蒸馏器设计与光热蒸发性能 宁波材料所供图

  水是人类赖以生存的重要资源,地球上表面71%的面积被海洋占据,然而海水却无法直接为人类提供生活所需,因此,发展海水淡化技术,对缓解海岛水资源短缺状况具有重要意义。

  目前,太阳能光热蒸发技术是实现海水淡化、污水净化的方法之一,然而传统的光热转化材料制备复杂、成本高、稳定性低。

  近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所刘富研究员团队从光热转化材料入手,研发出一种全生物质光热蒸馏器(简称蒸馏器),具有低成本提取纯水的特点。

  记者了解到,这种蒸馏器主要以农业废弃物水稻秸秆为原料。

  具体而言,团队将水稻秸秆经过碳化形成多孔碳基光吸收材料,再与细菌纤维素复合制作,从而得到一种光热蒸发膜。

  “这种膜具有高稳定性和高机械强度的特点,其太阳光吸收率达89.4%。”团队相关负责人介绍,同时,再利用秸秆作为汲水通道和支撑体,构筑起界面蒸发系统。将光热蒸发膜与界面蒸发系统组装在一起,便形成了蒸馏器。

  这种蒸馏器实际效果如何呢?

  记者了解到,在模拟海水淡化装置进行连续室外运行时,晴天天气下该装置的日产水量为6.4至7.9千克每平方米,在多云天气下日产水量为4.6至5.6千克每平方米,提取的水质可直接达到饮用标准,“除了适用于海水淡化,该蒸馏器还具有普适性,可以从滩涂、湿地、沼泽等稳定提取纯净水。”该负责人表示。

  除了水之外,研究团队还针对有机溶剂体系的分离与纯化,进一步研发了耐溶剂光热材料,首次系统性研究了太阳能光热蒸发技术在有机溶剂纯化中的应用,其研究结果有望应用于化工和医药领域的溶剂体系分子筛分、溶剂回收、催化剂循环利用等。

  以上工作得到国家自然科学基金委面上项目、国家自然科学基金委与香港研究资助局联合项目以及宁波市科技局等项目支持。

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