澳大利亞國立大學（ANU）研究人員開發了一種簡單且具成本效益的技術，可能改變從鹽水沉積物中提取貴重資源如鋰的方式。
這項新研究建立在 ANU 於 2024 年推出的全球首個熱脫鹽方法的基礎上，該方法使水在整個過程中保持液態。研究團隊發現，通過在系統中使用不均勻的熱量和緩慢變化的鹽水平，能夠將收集的液體量提高近 40 倍。此外，對系統添加部分熱絕緣材料使其能源效率大幅提升。
研究人員表示，這一方法為鹽水開採提供了更環保的解決方案，這是全球鋰生產中的一個關鍵過程。ANU 副教授及首席研究員 Juan Felipe Torres 在一份聲明中指出：「我們的熱擴散方法已成功用於水脫鹽，並減少了能源成本和腐蝕問題。」
2025 年 1 月，密西根大學和萊斯大學的工程師開發了高效去除海水中硼的碳布電極，提供了一種更安全、無化學物質的脫鹽解決方案。
脫鹽的創新
脫鹽是解決全球淡水短缺的重要手段，但其缺點包括高能耗、對環境的負面影響以及材料成本高昂。傳統技術可分為兩類：基於膜的系統，如反滲透（RO），雖然效果更佳，但需要昂貴的維護和大量電力，還有能源密集型的熱處理過程。
為了解決這些問題，ANU 研究人員創造了熱擴散脫鹽（TDD），這是一種革命性的全液態、無膜方法，使用輕微的熱量驅動。TDD 更易於擴展，防止相變化，並降低傳統技術中的腐蝕問題。
新研究展示了液體 Burgers 漏斗（LBC）在增強 TDD 和熱擴散濃縮（TDS）方面的潛力，適用於脫鹽和鹽水濃縮。
通過設計中納入流動性部分分離、U 形導電邊界以獲得最佳溫度分布、目標回收率和熱絕緣等關鍵要素，顯著提升了性能。
研究人員認為，這一方法在處理高鹽度鹽水方面具有潛力，這在脫鹽及石油和天然氣行業中經常出現，且無需使用膜或危險化學物質。
高效脫鹽
在這項研究中，科學家使用來自澳大利亞海岸的實際海水測試 LBC。他們發現，這顯著提升了水的回收率，並成功降低了鹽分水平，與以往的單通道設置相比，表現出更好的可靠性，與計算機模擬結果相符。
他們實驗了多種技術以提高性能，包括絕緣系統組件、調整溫度分布、控制流動條件和選擇理想回收率。與基本設計相比，這些改進使水的產量和能源效率提高了約 40 倍。
研究人員指出，LBC 提供了一條可擴展且高效的途徑，朝著零液體排放（ZLD）邁進，並預計在高壓條件下會有進一步改善。
ANU 研究員及該研究的共同作者 Dr. Shuqi Xu 表示：「我們的研究顯示，該方法能夠操控鹽水濃度以生產鹽，無需蒸發。未來的改進可能使流量和能源效率提高至少 40 倍。」該團隊的研究細節已發表在《Nature Water》期刊上。
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