受到睡莲的启发高盐度盐水太阳能蒸发的分层设计

界面太阳蒸气的产生具有高的能量转换效率，具有用于海水淡化和废水处理的巨大潜力。但是，由于不可避免的结垢或盐在太阳能吸收器上的积聚会导致设备的加速退化，因此无法使用现有技术来维持高的水蒸发速率。在最近的一项研究中，中国工程与应用科学学院和人工功能材料国家固体微结构国家实验室的徐宁及其同事展示了一种受睡莲启发的分层结构，可促进高盐度盐水和废水的有效太阳能蒸发。

该实验装置可以蒸发高盐度盐水和含有重金属离子的废水，而不会降低蒸发速率或在整个过程中污染吸收塔以完全分离水和溶质。改进后的新方法将直接影响废水处理设施以及海盐生产和金属回收等多个领域。该研究结果现已发表在《科学进展》上。

由于全球人口的增加以及淡水水体的大量消费和污染，淡水稀缺是一个严重的全球危机。科学家开发了多种水处理技术，包括反渗透(RO)和超滤技术，以缓解持续淡水抽取带来的压力并减少排放废水对环境的影响。例如，提出了零液体排放(ZLD)作为将溶质和水完全分离以便再利用，同时将废水处理过程中的有害生态影响降至最低的终极技术。但是，仍需要开发一种用于处理浓盐水的节能高效方法，以实现大规模ZLD实施。

RO等主流技术面临的重大挑战是，随着盐水浓度的增加，过滤过程中所需的巨大压力(能量);导致水处理的能源成本很高。因此，应探索新的途径，特别是针对高浓度盐水或废水，以最小的能源成本完全分离水和溶质，并保证长期的环境安全。研究人员此前曾探索过多种策略，可在很长一段时间内保持浓盐水的高蒸发率。例子包括红树林树启发的“人造叶”，增加供水量以溶解吸收器上的盐沉积物的方法以及具有相对稳定性能的太阳能脱盐持续120小时。