中国科学家用石墨烯实现太阳能高效海水淡化，转化率80%

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中国研究人员在21日的《国家科学院院刊》上报道了一种高效、便携的太阳能海水淡化技术，该技术可以将海水转化为高质量的饮用水，能量转换效率高达80%。

数据地图创新太阳能海水淡化技术转换率高达80%

南京大学现代工程与应用科学学院教授、该研究的负责人贾珠介绍说，他们使用了一种利用光蒸馏原理的太阳能海水淡化技术，这种技术可以在不使用其他能源的情况下产生淡水，因此这是一种理想的海水淡化方案，但由于能量转换效率低，一直无法大规模应用。

为此，贾珠的研究小组提出了一个新的想法，它有两大创新:第一，石墨烯被用来制作一种可折叠的轻质薄膜，用于吸收太阳能蒸馏海水，这大大增加了便携性；其次，石墨烯吸收剂与海水分离，以减少热传导损失。

此外，在过去的大部分工作中，吸收器与水直接接触，这导致能量通过水本身的热传导而消散，因此需要光学聚焦和隔热来保持热平衡。他们设计了一个特殊的二维水通道，以防止吸收器直接与海水接触，因此无需外部帮助就可以实现高效转换。

据报道，贾珠的研究小组设计了一种由聚苯乙烯泡沫塑料制成的圆柱形绝热体。绝热体的外层涂有特殊的水通道，圆柱体的顶部覆盖有石墨烯薄膜。工作时，织布机通过毛细作用从下面的水池中吸收水，并将其供应到上面的薄膜中，将其加热成蒸汽，从而收集淡水。

贾珠介绍说，以前，在同等条件下，从光到蒸汽的能量转换效率一般在60%左右，而他们的装置可以达到80%。经过初步检测，转换后的水质超过了世界卫生组织等国际标准。此外，该薄膜可折叠，重量轻，制造成本低，应用范围大大提高。当然，该设备的长期稳定性需要时间和在不同应用场景中的测试。

数据地图中的水资源短缺现象严重

水资源短缺一直是世界各国关注的焦点。虽然中国幅员辽阔，但它是世界上水资源最短缺的国家之一，人均占有量较少，洪水问题也很多。

据公开资料显示，中国年水资源总量超过2.8万亿吨，居世界第六位，人均水资源量不足2400米，仅为世界人均水资源量的1/4，居世界第110位，被联合国列为13个缺水国家之一。同时，我国水体普遍受到不同程度的污染，降低了水资源利用的功能。在中国600多个城市中，有400多个城市缺水，100多个城市严重缺水，年缺水量超过60亿立方米

贾珠说，他们的技术可能会为这个世界问题增加一种不同的方法和思路。面对水资源稀缺的沙漠和岛屿等特殊地区、贫困和欠发达地区或遭受自然灾害的地方，这些地区迫切需要绿色、便携式和高效的水处理技术。

海水淡化技术尚未达到领先水平

目前，我国海水淡化技术与其他国家相比仍有很大差距，主要用于工业领域。根据工业证券的研究报告，中国每吨水的成本相对较高。从成本结构来看，能源成本占吨水成本的40%-50%。中国每吨海水淡化的平均成本达到5~8元，明显高于国外先进项目(以色列)的3~4元。

以色列海水淡化厂数据图

目前，以色列是海水淡化技术的领先国家。尽管以色列本身缺乏淡水资源，但它不仅能够满足自身的需求，而且还能利用世界领先的海水淡化技术向其他国家出口淡水。其中，位于以色列南部的ide技术公司发明的反渗透海水淡化技术最为著名。凭借这项技术，ide公司甚至被《财富》杂志评为2016年第二个改变世界的企业。

解决问题:政策推动企业并购

为了弥补我国水资源的不足，国务院于2012年发布了《关于加快发展海水淡化产业的意见》，但实际情况并不尽如人意。

根据中国水网的数据，从2012年到2015年，全国海水淡化项目的复合年增长率仅为8.3%。发展意见中的一系列量化目标:到2015年，海水淡化能力将达到220-260万吨/日，对海岛新增供水的贡献率将超过50%，对沿海缺水地区新增工业供水的贡献率将超过15%，海水淡化原料和设备制造的自主创新率将达到70%以上等。

今年，海水淡化问题再次浮出水面，国内企业牵头并购海水淡化公司的案例屡见不鲜。

首先，Baan Water宣布将收购瑞士水公司的股权，从国际巨头ide获得海水淡化的核心技术。随后，天豪环境公司全面收购了拥有五个海水淡化项目和十多项海水淡化技术的中国水务公司。八月初，Baan Water宣布将以96.7万欧元收购德国上市公司ITN 64%的股权。itn的核心产品陶瓷平板膜可用于海水淡化反渗透工艺的前端处理。8月中旬，又有报道称，中国交通建设有限公司参与了全球海水淡化巨头ide科技公司的投标收购，其无约束力报价高达43亿元人民币。

在国内技术没有进一步突破的前提下，这也是收购其他拥有先进海水淡化技术的企业的一种方式。然而，有必要对掌握核心技术充满信心。贾珠还表示，目前有必要提高太阳能海水淡化的效率，降低成本，从而提高应用范围。

(观察员网综合新华社、中国水利网、工业证券等。(