麻省理工学院工程师发明太阳能海水淡化系统 日产水5000升

麻省理工学院（MIT）的工程师们创造了一种新的海水淡化系统，该系统利用太阳能，无需备用电池。这一新系统由阿莫斯-温特教授领导的团队设计，可根据太阳的自然节律运行。 当日照增加时，海水淡化过程加快；当云层从头顶掠过时，海水淡化过程自动调整输出。

这种反应能力与出色的效率相结合，该技术平均能利用太阳能电池板产生的 94% 以上的电能。 该系统的产量也令人印象深刻，其原型每天可生产多达 5000 升洁净水。

也许最值得注意的是，该系统无需电池即可运行，这使其有别于通常依赖储能的传统海水淡化系统。

"传统的海水淡化技术需要稳定的电力，需要电池储能来平滑像太阳能这样的可变电力来源。 "温特说："通过与太阳同步不断改变耗电量，我们的技术可以直接有效地利用太阳能来制水。"

麻省理工学院团队的发明建立在电渗析的基础上，电渗析是一种利用电场去除水中盐离子的方法。 该系统由水泵、离子交换膜堆和太阳能电池板阵列组成。

其与众不同之处在于它的控制策略，即"流量指令电流控制"。 该系统可以每秒多次动态调整脱盐率，通常每秒更新三到五次。 当系统检测到可用电力过剩时，它就会做出反应，提高通过电渗析堆的水泵速度。 与此同时，它还会将多余的太阳能转用于放大电渗析堆内的电流。

麻省理工学院的工程师们在实际条件下对他们的发明进行了测试，在新墨西哥州的地下水井中部署了一个社区规模的原型，在多变的天气条件和不同的水质下运行了六个月。 原型机为一个约 3000 人的小社区提供了足够的水。

对于海水和电网供电有限的内陆社区来说，这项技术可能会改变游戏规则。 它尤其适合淡化咸水地下水，因为咸水地下水比淡水地下水资源更为普遍。

"实际上，大多数人的居住地离海岸线很远，海水淡化根本无法到达。 因此，他们严重依赖地下水，尤其是在偏远的低收入地区。 "麻省理工学院机械工程专业博士生乔纳森-贝塞特（Jonathan Bessette）说："不幸的是，由于气候变化，地下水的盐度越来越高。"

麻省理工学院团队计划进一步测试并扩大该系统的规模，旨在为更大的社区甚至整个城市提供低成本的太阳能饮用水。研究人员还准备在未来几个月内成立一家公司，希望把这些系统推广到世界各地有需要的地区。

研究人员的论文发表在《自然-水》上。

这项研究得到了美国国家科学基金会、朱莉娅-伯克基金会和麻省理工学院晨边设计学院的部分支持。 威立雅水务技术与解决方案公司和Xylem Goulds公司也提供了实物支持。