新型太陽能吸收凝膠  淨化有毒廢水

編譯／高晟鈞

儘管海水覆蓋了地球約72%的表面積，但其中真正可以被人類運用的淡水資源只有不到3%，並且根據緯度、氣候不同，世界上的水資源分布十分的不均。根據統計，世界上有近1/3的人口都生活在極度缺水的國家當中；而水資源的短缺，不只可能導致數百萬人流離失所，甚至會造成國家政治動盪或是內亂的產生。

儘管現在已經有許多利用太陽能來生產飲用水的技術，但它們往往效率不高，無法滿足日常需求。為解決這問題，普林斯頓大學的研究人員已經開發出了新一代的太陽能凝膠吸收技術，並有望成為全球人民解決乾淨水資源困擾的關鍵!

這種海綿的核心是由一種稱為PNIPAm 的聚合物形成的凝膠，可以根據溫度的不同，釋放或是吸收水。在攝氏33度以下的溫度時，這種凝膠可以像海綿一樣從湖泊、河流中吸收水分直到飽和，而在其被陽光加熱到33度以上時，便會開始釋放水分。並且透過凝膠表面上所添加的聚多巴胺（PDA），該凝膠可以過濾水中的油、重金屬、塑料、和細菌等污染物。

與現有的蒸發系統相比，這種凝膠的成本低，使用上也十分簡單；並且，大小只有一平方米、厚度只有1釐米的凝膠，便可以在短短的10分鐘內產生超過一加侖乾淨的飲用水，大大地解決了以前太陽能技術產量上的限制。

另外，通過在凝膠表面添加另外一種聚合物──PSBMA，它給予了太陽能吸收凝膠優秀的防污性能。PSMBA不僅可以幫助設備更有效地過濾水中的汙染物，還可以與凝膠表面的水分子結合，形成一水化層，排掉油和細菌；從而使設備可以自我清潔，輕鬆解決隨著時間推移，油和細菌會在凝膠表面累積，進而降低其效率的隱憂。

研究人員相信，太陽能吸收凝膠可以擴大規模，成為家庭水淨化的第一選擇。在城市中，它可以幫助居民節省能源；而在發展較落後的農村中，它操作容易，並且不依賴電力的特性也解決了鄉村設備較落後的擔憂。因此，作者也表示，這項技術將很有可能對人類社會產生巨大的影響。

資料來源:TechXplore

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