荷蘭新技術(shù)：咸水淡化新技術(shù)只需太陽(yáng)能
荷蘭最近發(fā)表了一項(xiàng)新的咸水淡化技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)在于低成本，1.2伏特的直流電源就可使用，只需要用太陽(yáng)能電池的電壓就可進(jìn)行淡化。由于靠太陽(yáng)能發(fā)電就能供應(yīng)，可利用在偏遠(yuǎn)地區(qū)，而且還可以長(zhǎng)久多次的使用。
荷蘭瓦格寧根大學(xué)（Wageningen University）及可持續(xù)用水技術(shù)研究中心（Centre of Excellence for Sustainable Water Technology）研究人員解釋，咸水淡化主要有兩種方式，一種是把純水分子從咸水中分離，如蒸餾和逆滲透；另一種是把咸水中的鹽離子移走，也就是去離子（deionization）的技術(shù)。
研究人員采用的是第二種方法，將鈉離子和氯離子移走。他們?cè)O(shè)計(jì)出一種裝置，里面有石墨制的線，表面上有多孔性的碳電極層，兩條線一條正極一條負(fù)極，在塑膠夾具上間隔一點(diǎn)距離以銅片嵌住。
他們將幾組石墨線對(duì)浸在鹽水里，在銅片上接上外部電源，每對(duì)石墨線間只有1至2伏特的電位差，一條作陰極吸引帶正電的鈉離子，其他的為陽(yáng)極吸收帶負(fù)電的氯離子，這兩種離子會(huì)暫時(shí)儲(chǔ)存在碳電極涂層的孔洞上，直到拿出石墨線放到特殊溶液里再浸到另一容器的咸水中，關(guān)閉外部電源，這些離子才會(huì)被釋放出來(lái)。經(jīng)過(guò)8次這種循環(huán)后，原先鹽份濃度20毫莫耳(mM) 的鹽水降到了7毫莫耳，一般可飲用水的要求是低于15毫莫耳。
研究人員測(cè)試了多孔性的碳電極的使用次數(shù)極限，發(fā)現(xiàn)使用了數(shù)萬(wàn)次后也未出現(xiàn)衰退，這項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)歸因于此技術(shù)不是靠化學(xué)反應(yīng)，而是用物理的方式將離子移到電極層的細(xì)孔中再釋放，不會(huì)因?yàn)槎啻问褂煤缶褪スτ谩?/p>
不過(guò)他們表示，對(duì)于海水(鹽份濃度超過(guò)500mM)的淡化仍應(yīng)以蒸餾或逆滲透為主，這項(xiàng)新技術(shù)無(wú)法用于鹽分濃度太高的水中，應(yīng)用在地下水或需要移除重離子的地方比較合適。而且，在陰極的石墨線上增加第二層陽(yáng)離子薄膜可以避免鈉離子阻擋氯離子的解吸附，而在陽(yáng)極的石墨線上加陰離子薄膜也有相同的情況，可以增加淡化的效率。
此外，配合自動(dòng)化及平行陣列的布置就可以將這項(xiàng)技術(shù)用于大型水池，未來(lái)的計(jì)劃是利用薄膜進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)，他們預(yù)測(cè)這些改善可以增加到80%的淡化率。
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