只要有太陽,就能淡化海水、凈化污水;從可見光到紅外光,像黑洞般“遇”光就吸收,光吸收效率達(dá)99%、光熱轉(zhuǎn)化效率高達(dá)90%以上,水凈化效率領(lǐng)先全球……
記者近日從南京大學(xué)獲悉,該校朱嘉教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)成功的一種“納米黑金”材料,目前正在江蘇沿海某縣建設(shè)500噸級海水淡化生產(chǎn)線,使用該技術(shù)后,海水淡化前后鹽度降低4個(gè)數(shù)量級,產(chǎn)水速度快、產(chǎn)水質(zhì)量高、適用于各種水質(zhì),并且不需要其它能耗,只需太陽能即可。
在南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室里,記者看到了這款納米材料做成的斗笠狀、直徑60厘米的便攜式太陽能海水凈化裝置——移動水堡。把它放在污水表面,太陽照射后,納米材料吸收陽光并轉(zhuǎn)化為熱能,產(chǎn)生水蒸氣,蒸餾得到的純凈水順著斗笠壁收集到凈水袋中。在夏天光照好時(shí),每平方米每小時(shí)就能收集凈水1升,遠(yuǎn)超市面上同類產(chǎn)品。
支撐這套裝置背后的核心技術(shù)叫作“納米黑金”。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明人是南京大學(xué)朱嘉教授帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)中意外出現(xiàn)了一面金色一面黑色的材料,經(jīng)過半年的反復(fù)實(shí)驗(yàn)論證,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了世界上吸收光能力最強(qiáng)的納米金屬材料。此材料是一種光吸收波段寬(400nm—10μm)、光吸收效率高(>99%)、光熱轉(zhuǎn)換效率高(>90%)的吸收體。
有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,到2030年,我國沿海地區(qū)淡水資源缺口將達(dá)到214億立方米/年。這相當(dāng)于河北省一年的用水總量。海水淡化無疑將成為沿海缺水地區(qū)的重要選擇。光熱海水淡化技術(shù)的特點(diǎn)就是不需要外部能量輸入,只需要太陽能,能耗低、成本低、多種水質(zhì)都適用。
朱嘉介紹說,納米黑金強(qiáng)大的光熱轉(zhuǎn)換能力,特別適合用于太陽能海水淡化、污水凈化,經(jīng)過嚴(yán)格檢測,凈化后水質(zhì)可達(dá)到世界衛(wèi)生組織和我國飲用水標(biāo)準(zhǔn)。如果這種材料被廣泛應(yīng)用,不僅不用建大型水處理廠,不造成能源消耗,還能把傳統(tǒng)的太陽能轉(zhuǎn)化效率翻倍提高,讓高效太陽能海水淡化的產(chǎn)業(yè)化成為可能。
世界頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》專門報(bào)道稱,“這項(xiàng)新的水純化技術(shù)可以為世界解渴”。越南、巴基斯坦等國的機(jī)構(gòu)也紛紛寄來需求信咨詢,朱嘉也因此作為科技先鋒,入選麻省理工科技評論評出的全球35名35歲以下創(chuàng)新者榜。
今年4月,他的團(tuán)隊(duì)在第47屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展上捧回特別嘉許金獎。
目前,該團(tuán)隊(duì)已開發(fā)大規(guī)模生產(chǎn)工藝,可被廣泛用于海灘曬鹽、印染污水處理、采油采氣廢水處理等多個(gè)水處理相關(guān)領(lǐng)域。
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