快科技8月4日消息,據媒體報道,近日,中國科學家開發出利用陽光從廢水中回收氨的新技術。
據悉,該裝置成本低、效率高,既能提供廉價的氮肥原料,又能淨化農業和工業廢水。
公開資料顯示,氨是氮肥的主要成分,全球年產量約2.4億噸,但其生產依賴高能耗的化石燃料,而農業廢水中的殘留氨還會污染水體,引發藻類瘋長。
此外,現有的廢水處理技術雖能回收氨,但成本高昂。
為此,南京大學研究團隊結合太陽能蒸餾與新型材料,設計出高效氨回收系統。
該裝置的核心是一個透明罩體覆蓋的廢水容器,陽光加熱使水分蒸發,蒸汽冷凝後形成純淨水。
然而,廢水中的氨多以銨鹽形式存在,無法直接蒸發。
於是,研究人員在裝置中加入了一種特殊海綿:表面塗覆吸熱材料碳化鈦,並修飾了鹼性氨基基團。
海綿漂浮在廢水中時,氨基會奪取銨鹽的氫離子,將其轉化為可蒸發的氨,隨後氨與水蒸氣一同冷凝回收。當海綿吸附氫離子飽和後,可通過陽光照射使其與廢水中的氯離子反應,生成鹽酸。
這一副產品可回收利用,同時使海綿再生。
經濟分析表明,通過銷售回收的氨和鹽酸,裝置成本可在3.5年內收回。
目前該技術已完成實驗室驗證,這一創新不僅為廢水處理提供了可持續方案,還可能降低農業對傳統化肥的依賴。