燃煤发电高污染?科学家发现煤炭新应用“环保海水淡化”

煤矿的主要用途为燃料,但无论是用来产热还是发电,近年都因为高污染而越来越不受欢迎,不过煤炭还有其他用处,沙特阿拉伯团队最新研究指出,煤矿也能用在海水淡化。

沙国阿布都拉国王科技大学(KAUST)团队在海水淡化领域深耕已久,期盼海水淡化、水净化工程可脱离化石燃料,避开成本高、消耗大量电力且不环保的制程,如今团队希望能还挖掘出可吸收日照驱动海水淡化的深色材料。

现在团队也瞄准碳化压缩粉末(carbonized compressed powder,CPP)的应用,认为这项材料的潜力无限。其中碳化压缩粉末是将煤炭或木炭磨成粉末,再压缩成一块多孔固体材料,就好比粉饼一样的存在,而KAUST团队为了提高疏水性,还在粉末内加入棉花纤维,最后期造出20×20厘米的块状物,让它浮在装满海水的34×34厘米容器中。

(Source:KAUST)

当阳光照射到碳粉饼表面时,侧面的纤维就会开始吸水,最后变成蒸汽从表面蒸发掉,这时就可以收集凝结水。虽说这种蒸发海水取淡水设备,多少都会累计盐结晶,最后阻碍光热材料的光吸收、降低蒸馏速度,但团队指出,这种设计海水简单冲洗即可,因此可以多次使用材料,且碳粉饼海水淡化率比其他设备高出2~3倍。

KAUST现在已与荷兰创业公司PERA合作,将该技术商业化,未来有机会在巴西先导工厂展开首次测试,先应用在淡化半咸水,看看能不能分离出饮用水和煮饭用水。团队认为从制造的角度来看,碳粉饼原料丰富、成本低,而且重量轻、用途广泛且应用广泛广,更不用说还有成本优势,研究团队博士后Marcella Bonifazi指出,碳粉饼海水淡化成本是现在最先进太阳能海水淡化技术的三分之一。

目前在全世界的水资源中,只有1%可直接饮用,假如科学家成功降低海水淡化的成本与提高能源效率,对近海又炎热干燥的国家大有裨益。

(首图来源:Flickr/Nenad StojkovicCC BY 2.0)