在废水蒸发池上竖起一把太阳能伞

通常人们都是透过蒸发池(evaporationponds)来处理电厂、化工厂运作过程产生的高浓度盐水、废水,虽然经济实惠、能用阳光将污水变成少量的固态废弃物,但是蒸发池有着占地、蒸发效率低等缺点,或许需要帮蒸发池升级一番,加速处理速度。蒸发池的概念跟盐田有相似,透过阳光曝晒浅浅的废水池,让废水自然蒸发,最后再处理遗留下的固态废弃物,这种除污方法虽然便宜,但需要设置在浅底、平坦又平静开阔的地点,因此大型蒸发池占地可能会跟好几百个足球场差不多。

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相当占空间,除此之外也会危及环境与野生动物,鸟类或许会以为这滩有如马赛克砖的废水池是天然的盐滩地。而现在美国伯克利国家实验室为了提高蒸发效率、降低占地面积,决定研发新型太阳能蒸发设备。过去有不少科学家为了加速废水蒸发速度,在盐滩池上放置光热材料,然而随着液体快速蒸发,溶液中的浓度也不断攀升,这时候光热材料可能就会被污染物堵住,阻碍光热材料的光吸收、降低蒸发速度。对此,伯克利实验室认为,既然污染物会堵住光热材料的话,那就避免设备接触到废水就好了。他们考量到水容易吸收红外光,决定在水面上打造一把太阳能伞,将波长400-1,500奈米的入射光转换成3,000奈米的中红外光,有助提高池水蒸发速度。

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不过加热范围只有水下100微米处。根据团队介绍,这把伞里外两面有不同的功用,一面能选择性吸收阳光,另一面则负责发出中红外光,人们能把太阳能伞打开竖立在蒸发池上方。伯克利科学家AkankshaMenon表示,一滩蒸发池可以竖立多把太阳能伞,伞也不需要太高、约30公分即可。实际测试太阳能伞原型后,也发现蒸发率比传统日照法高出100%以上。团队希望进一步最佳化研究后,能将蒸发量提高160%,同时也改聚合物材料来降低制造成本,最后将太阳能伞应用在提取锂矿、海水淡化等方面。

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