标题： 太阳能海水淡化系统：海洋力量的魔法

导语： 近年来，解决淡水可持续供应的问题一直备受关注。科学家们汲取深海洋流的灵感，开发出了一种新型太阳能海水淡化系统，不仅能够避免盐堵塞问题，而且成本更低，为饮用水供应带来了新的可能性。本文将深入探讨这一创新技术，以及它可能带来的革命性影响。

在解决淡水供应问题方面，太阳能海水淡化系统一直是一个备受瞩目的解决方案。

然而，长期以来，科学家们一直面临着一个困扰：盐分积累。这种问题不仅会影响系统的效率，还可能导致堵塞，降低产水率。

为了克服这一挑战，麻省理工学院和上海交通大学的研究人员汲取了自然界的启发，深入研究了海洋中的温盐环流现象。这一过程揭示了海水密度差异如何驱动深海洋流，为他们的创新提供了关键灵感。

他们开发的新型太阳能海水淡化系统采用了一种受海洋启发的技术，巧妙地规避了盐堵塞问题。

这个系统的概念与他们之前的设计有所不同，采用了称为“阶段”的多层结构。每个阶段都包括一个蒸发器和一个冷凝器，这些部件被精心设计，可以 passively 利用阳光将盐分从进水中分离出来。

然而，尽管这个系统能够高效地利用太阳能来蒸发水，但由于盐分的积累，几天后就可能出现堵塞。为了解决这个问题，研究人员采用了一种温盐环流的方法，从而缓解了盐分积累的困扰。

新设计的单级装置看起来像一个薄薄的盒子，其顶部覆盖着一种能够吸收太阳热量的深色材料。

盒子内部分为上下两部分，水从上半部分流过，天花板上有一层蒸发器，它可以利用太阳热量来加热并蒸发直接接触到的水。蒸发的水蒸气随后被输送到下半部分，在那里，冷凝器层将水蒸气空气冷却成无盐的饮用水。

整个盒子的倾斜结构以及来自阳光的热能，使得水在流动时形成了旋涡。这种运动有助于保持水与上层蒸发层的充分接触，同时防止了盐分的沉淀和堵塞。研究人员的这一创新被称为 "深海动力"，它模拟了海洋中常见的千米级尺度的对流现象。

徐振元（音译）是这项研究的通讯作者之一，他解释说：“我们现在引入了一种更强大的对流，它类似于我们通常在海洋中看到的千米长尺度的对流。海水暴露在空气中时，阳光会促使海水蒸发。一旦海水离开海面，盐分就会残留下来。盐的浓度越高，液体的密度就越大，这种较重的水就会向下流动。通过在一个小盒子中模拟这种千米范围内的现象，我们可以利用这一特点来排斥盐分。”

这项创新研究的一大亮点是，他们的系统能够在不同盐浓度的环境中产生淡水，从天然海水到盐度高出七倍的水，都能轻松应对。

更令人振奋的是，如果将该系统放大到一个小手提箱大小，它每小时可生产4至6升（1.1至1.6加仑）的水，并且可以持续使用数年，然后才需要更换部件。

杨忠，研究报告的共同作者，指出：“由于该系统的高产水率、高盐排斥率、长使用寿命以及太阳能供电，总体成本将比美国生产自来水的成本更低。” 这一发现令人振奋，因为它意味着通过太阳能海水淡化，首次有望提供比自来水更经济实惠的饮用水，为解决淡水资源不足的问题提供了切实可行的解决途径。