紫外線を用いた省エネ型淡水化技術(UV Light Holds Promise for Energy-Efficient Desalination)

2025-11-03 カリフォルニア大学リバーサイド校(UCR)

Web要約 の発言:
カリフォルニア大学リバーサイド校の研究チームは、太陽光の中でも高エネルギーな深紫外線(200nm付近)を利用して、塩水中の塩と水の結合を直接切る新しい淡水化手法を発見した。従来の太陽熱蒸発や逆浸透とは異なり、熱を使わず光のみで分離を促す非熱的(ノンフォトサーマル)プロセスである。アルミニウムナイトライド製の白色セラミック芯を用いた実験で、紫外線照射下では蒸発速度が著しく増加し、光子アップコンバージョンによる高エネルギー反応が示唆された。この方法はエネルギー効率の高い海水淡水化技術として期待され、廃液処理や鉱物回収にも応用可能である。成果は『ACS Applied Materials & Interfaces』に掲載。

<関連情報>

非光熱塩水蒸発に向けたスペクトル選択性界面および材料:白色セラミックウィックを用いた実証 Spectrum Selective Interfaces and Materials toward Nonphotothermal Saltwater Evaporation: Demonstration with a White Ceramic Wick

Navindra Singh,James Leung,Ji Feng,Alma K. González-Alcalde,Arial Tolentino,David Tuft,Juchen Guo,and Luat T. Vuong
ACS Applied Materials & Interfaces  Published: October 10, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/acsami.5c12331

Abstract

 

紫外線を用いた省エネ型淡水化技術(UV Light Holds Promise for Energy-Efficient Desalination)

Most solar desalination efforts are photothermal: they evaporate water with “black” materials that absorb as much sunlight as possible. Such “brine-boiling” methods are limited by the high thermal mass of water, i.e., its capacity to store and release heat. Here, we study the light-enhanced evaporation by a hard, white, aluminum nitride wick, and propose a route to selectively target salt-water bonds instead of bulk heating via deep-UV interactions. Through experiments and analyses that isolate the effects of light absorption and heating in aluminum nitride, we provide experimental evidence of a light-driven, spectrum-selective path to nonphotothermal saltwater evaporation. Leverage of these light-matter interactions in white ceramic wicks may achieve low-cost, low-energy desalination, reduce the heat island effects of traditional solar technologies, and contribute to future cooling technologies where drought is also a concern.

0505化学装置及び設備
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました