來自中國和新加坡的研究人員組成的團隊已 3D 打印了一種設備，該設備能夠利用太陽太陽光線產(chan) 生的熱量使海水安全飲用。

科學家的新型淨化器以全印圖陶瓷芯為(wei) 基礎，具有集成的太陽能吸收器，絕熱體(ti) 和輸水器，無需任何設置即可收集和脫鹽。該設備的轉換效率為(wei) 98％，還符合世衛組織（WHO）的標準，可能使其成為(wei) 以可持續且節能的方式解決(jue) 全球水資源短缺的理想之選。

通過淡化處理幹旱

隨著全球人口的持續增長，以及氣候變化開始帶來新的挑戰，世界上較貧窮的地區越來越難以獲得安全的飲用水。同時，地球海洋占地球表麵的 70％以上，但隻有 2.5％的飲用淡水，這使海水淨化技術成為(wei) 解決(jue) 全球水資源短缺的最佳解決(jue) 方案。

盡管目前可以使用多種反滲透，基於(yu) 蒸餾和離子交換的脫鹽設備，但其高昂的成本和能耗往往使發展中國家無法使用它們(men) 。為(wei) 了給人們(men) 帶來淨水，因此，更小巧的，分布式的和節能技術至關(guan) 重要。因此，科學家越來越多地采用太陽能設備作為(wei) 可持續發展的替代品的原型。

但是，盡管許多最初的設計已經證明了使用陽光來淨化海水的可行性，但它們(men) 通常是在對其結構的控製有限的情況下進行批量生產(chan) 的，因此它們(men) 的熱效率不高。為(wei) 了提高太陽能到蒸汽的能量轉化率，研究人員現在已采用 3D 打印作為(wei) 生產(chan) 更節能的設備的方法，該設備能夠以更快的速度蒸發化學物質。

陶瓷基太陽能吸收

利用 3D 打印技術，科學家們(men) 能夠生產(chan) 出一種基於(yu) 多孔陶瓷網的多功能太陽能吸收器。得益於(yu) 該材料固有的絕緣性能，最終部件被證明能夠用作設備的水傳(chuan) 輸器，絕緣體(ti) 和整體(ti) 基座，可以在其上安裝石墨烯吸收器以收集太陽能。

通過精確地調整其複雜的陶瓷元素，研究人員還能夠為(wei) 其提供集成的微通道，從(cong) 而使其能夠將水引導至設備周圍並維持其整體(ti) 蒸汽產(chan) 生速率。結果，該團隊的全封閉設備最終展示了將太陽能集中在其吸收器上而沒有散熱的能力，並實現了自持式太陽能蒸發的快速循環。

有趣的是，在初始測試期間，科學家們(men) 發現，通過增加吸收器的網眼間隔以提高輸水速度，他們(men) 可以進一步優(you) 化其設備的性能。此外，通過將脫鹽器的吸收器直接放置在多孔基體(ti) 的頂部而不使其與(yu) 水庫接觸，該團隊能夠減少任何熱量損失並保持較高的蒸汽產(chan) 生率。

在後來的戶外實驗中，研究人員的設備以每小時 0.5 升的速度產(chan) 生淡水，同時去除了足以滿足 WHO 標準的鈉，鎂和鉀。與(yu) 基於(yu) 棉花的吸水劑相比，科學家還發現，他們(men) 的陶瓷 - 石墨烯溶液蒸發礦物質的速度快兩(liang) 倍以上，太陽能轉化效率高達 98％。

最終，鑒於(yu) 其設備的速度和離子排斥功效，該團隊得出結論認為(wei) ，他們(men) 的整體(ti) 方法是成功的，並且隨著蒸發器設計的進一步發展，他們(men) 認為(wei) 該技術可以 " 證明是有用的 "，以增強商用設備的性能。未來的太陽能蒸汽發生器。

科學家在論文中總結道："（在測試過程中）收集的水在化學雜質方麵達到了飲用水標準。" " 具有堅固，耐用，無毒和防汙等特性，高效的 3D 打印陶瓷太陽能脫鹽設備的概念可以為(wei) 更可持續和更綠色的清潔水生產(chan) 打開大門。"