太阳能面板帮助海水淡化并回收盐 ^{CEFR B2}

许多沿海地区靠海水淡化供水，但现有反渗透和热蒸馏等方法不仅耗能高，还需要化学预处理与后处理，并产生高浓度的盐水废弃物，这些废水会提高周边海域盐度并降低含氧量，进而伤害海洋生态。

为此，罗切斯特大学的研究组开发了一种基于太阳能的主动蒸馏面板。研究者用飞秒激光蚀刻黑色金属面板，使表面高度吸光并具备超强引液能力。激光处理出的“主动区”可以拉动一层极薄的水膜横跨面板，吸收日光蒸馏水分，同时将盐分推动到未处理的“被动区”。面板的微小沟槽使矿物质更易剥落而非形成封堵性结壳，研究组还利用咖啡环效应在蒸发过程中把盐迁移到被动区。

在来自太平洋、大西洋和印度洋的样品测试中，该系统不仅产出淡水，而且将近100%的盐分以固体形式沉积，便于回收与利用。研究者还在沟槽中嵌入氢化钛酸纳米颗粒以便从盐中分离锂；在用大盐湖样品试验时，他们从淡化留下的盐中提取了约50%的锂。

• 优点包括：降低能耗、避免化学添加、减少盐水废弃物。
• 该方法已在小型概念验证装置中展示，并具有内在可扩展性。
• 研究有望改善饮用水获得并推动更可持续的矿产供应链。

研究结果发表于Light: Science & Applications和Journal of Materials Chemistry A，研究获得美国国家科学基金会、比尔及梅琳达·盖茨基金会和Worldwide Universities Network的资助，首席研究员为Chunlei Guo。