“糖葫芦”让海水淡化降本增效
5月18日，在浙江省第十九届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛决赛中，浙江理工大学参赛项目“蒸蒸日上——海水淡化用自适应光驱动球形海水蒸发器”获金奖。
该项目带队老师、浙江理工大学教授余厚咏告诉《中国科学报》，海水淡化是近年来应对全球水资源短缺的一项重要研究领域，业内比较熟知的方法是利用光热界面太阳能蒸发的热法淡化。
然而，相关研究者发现上述传统的提取方式存在提取效率低、不稳定性、成本高等问题，因此无法做到可持续和大规模实际应用。为解决这一问题，余厚咏团队联合上海交通大学副教授刘彦男团队研发了一种核-壳结构自浮式3D球形海水蒸发器。
余厚咏介绍，这款球形海水蒸发器的研发受到糖葫芦外观的启发，拥有3层结构——整个小球以超轻球形膨胀聚苯乙烯（EPS）泡沫为核心材料，就好比糖葫芦的山楂核，确保球形海水蒸发器可以漂浮起来；在泡沫周围均匀包覆着纤维素水凝胶外壳，也就是糖葫芦的山楂肉，用来导水；而最外层为聚吡咯（PPy），就好比糖葫芦的糖衣，作为太阳能吸收层，进一步增强了蒸发性能。
谈及3D球形海水蒸发器是怎么工作的？余厚咏解释，将3D球形蒸发器放入需要净化的海水中，通过太阳的照射，球形蒸发器的顶部会蒸馏出海水的盐分，盐分重量达到一定程度，球形蒸发器会进行自旋转，带有盐分的球体会转向下方，从而达到球形蒸发器不间断提取作业。
实验表明，这一设计不仅提高了蒸发器太阳能海水蒸发效率，而且使蒸发器能够在不同太阳入射角下保持高效运作，还具备盐自清洁能力，能够持续执行海水蒸发过程。
“我们团队正在研发自供电的3D球形海水蒸发器，以达到24小时全天工作状态。”余厚咏透露，接下来团队也将会利用更多材料来更新迭代球形结构，以在未来适用于更多的生活净水场景。
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