鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:742次 | 2021年10月13日
一節(jié)普通的電池就可以讓整個(gè)海水淡化系統(tǒng)運(yùn)行
僅過了24小時(shí),他的腳就開始浮腫?!霸龠^36個(gè)小時(shí)之后,浮腫擴(kuò)散到了膝蓋處”……航海家、醫(yī)生漢內(nèi)斯·林德曼試圖飲用海水解渴,于是他的身體發(fā)生了這些變化。1955年,林德曼駕著一艘8米長的自制獨(dú)木舟,從大西洋前往加勒比海。為了驗(yàn)證法國生物學(xué)家阿蘭·邦巴爾的論斷——人可以通過飲用海水和吃生魚在海上存活——他特意沒有攜帶任何飲用水。顯然,按照這個(gè)方法人類無法在海上生存,好在充足的雨水救了林德曼一命。他在《獨(dú)自漂流大洋》這本書中記錄了這些經(jīng)歷。
不過,林德曼的經(jīng)歷大約只能代表過去,而今天的高科技已能讓人在不攜帶淡水的情況下在海上生存。最近,美國得克薩斯州立大學(xué)和德國馬堡菲利普斯大學(xué)的科學(xué)家研制成功一種指甲蓋大小的芯片,利用這枚芯片通過非常簡單的方式可實(shí)現(xiàn)海水淡化,并且只消耗非常少的能源。這種芯片如若普及,不僅能惠及航海人員,更能為全球上百萬人供應(yīng)安全飲用水。
海水占地球水資源的97%,是一個(gè)巨大的水資源寶庫。多年來,科學(xué)家一直在開發(fā)海水淡化技術(shù),并且取得了不小的成效。目前,世界上有3億人依賴淡化海水。然而,海水淡化技術(shù)通常價(jià)格高昂,并且要消耗大量能源。以膜過濾技術(shù)為例,雖然過濾后的水質(zhì)很好,但濾膜成本高,使用壽命有限。因此,新型海水淡化技術(shù)聚焦降低成本、提高效率。芯片技術(shù)就是其中之一。
這款海水淡化芯片利用了海水自帶的成分,即帶正電的鈉離子和帶負(fù)電的氯離子,在海水到達(dá)芯片分岔的微通道時(shí),岔口處的電極可將海水中一小部分氯離子氧化為氯氣,當(dāng)海水流過微通道時(shí),該區(qū)域就會(huì)形成一個(gè)小范圍的電場,使帶電離子流向其中一個(gè)分岔通道,被凈化的海水則分流至另一個(gè)通道。馬堡菲利普斯大學(xué)的烏爾里?!に卓私淌诮榻B,這樣的一塊脫鹽芯片可以分離出海水中25%的鹽分,而一節(jié)普通的電池就可以讓整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行起來。對(duì)海水進(jìn)行淡化處理前,只需將海水中顆粒較大的沙石和雜質(zhì)除去,把幾塊芯片前后串聯(lián),對(duì)海水多次淡化后,就能不斷提高水的純度,最終達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
雖然地球表面的70%被水覆蓋,但是淡水的比例僅占其中不到3%。根據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計(jì),目前世界上仍有10億人無法獲得純凈飲用水,每年約有400萬人因缺水而死亡。非洲和亞洲是水資源匱乏地區(qū),同時(shí)又是當(dāng)前世界上人口上升最快的地區(qū),水資源短缺的狀況未來將更加惡化。海水淡化是有效解決水資源匱乏的重要方法之一,低成本、低能耗的過濾芯片代表了海水過濾技術(shù)最新的發(fā)展方向。假如人類能夠掌握高效低能耗的海水淡化方法,不僅可以使數(shù)億人的生活質(zhì)量得到改善,也能大大拓展人類活動(dòng)的范圍。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%