受常规电池原理启发 高效海水淡化装置效率可达80%

受传统钠离子电池启发，美国伊利诺伊大学研究人员研制出类似电池的海水淡化装置，以最小的能量实现大约80%的淡化率，未来或可实现质高价廉的海水淡化新技术。该成果报告刊登在《电化学学会志》上。

海水淡化技术可满足不断增加的淡水需求。但海水淡化的技术障碍和所需的大量能源阻碍着相关技术的大规模实施。目前最常用的反渗透法通过一个膜析出海水中的盐分，这一方法同样成本高昂，需消耗大量能源。相比之下，新的电池方法只用少量电即可把盐离子从海水中分离出来。

据物理学家组织网报道，该大学机械科学与工程教授凯尔.史密斯和赖兰.德米劳受到钠离子电池启发。钠离子电池中正极和负极两个腔室中有一个隔板，离子可以从中流过。当电池放电，盐的两元素钠离子和氯离子被吸引到一个腔室中，淡化的水则留在另一个腔室中。

史密斯说，常规电池中的盐离子会从正极扩散到负极，这限制了析盐的数量，因此他们在两个电极之间加入一层膜，可阻止盐离子进入淡化水的一边，保持其淡化状态。模拟研究显示，不考虑其他污染物，该设备淡化海水的效率可达到80%。

史密斯说：“与反渗透法相比，新方法电池装置可大可小，可在不同地方应用，而传统海水淡化厂规模大且成本高。新的方法中，水泵所需通过的压力要小得多，消耗更少的能量。”此外，与其他需要更为复杂管道的海水淡化技术相比，水流通过装置的速度要更易调整。

史密斯表示，未来对用于这种设备的新材料还要做很多开发工作。希望这项研究能够激发科研人员发现新的海水淡化方法和材料。

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