科技创新与商业进化是推动世界可持续发展的关键所在。

中国海洋经济博览会（以下简称海博会）发起“Talk with Blueconomy”系列对话，邀请来自政府、商业、科技、经济、思想、文化等诸多领域的高层嘉宾，共同探讨影响全球蓝色未来的重要议题，致力于推动前沿的科技与商业交流，构建全球商业社会可持续发展生态，面向全球蓝色新未来。

作为中国唯一的国家级海洋经济展会，海博会每年在深圳举行，是推动海洋经济高质量发展、促进蓝色经济国际合作、共建“21世纪海上丝绸之路”的重要经贸平台。

以下为“Talk with Blueconomy”系列对话第三十一期。

做客嘉宾是：

南京大学现代工程与应用科学学院教授

朱嘉

31 Talk with Blueconomy第31期

用更低碳的方式利用海洋

Talk with Blueconomy

随着经济和社会的高速发展，全球淡水资源短缺情况日益严峻，海水淡化作为获取淡水的有效方法之一，引起广泛关注。然而现在普遍采用的传统海水淡化技术会消耗大量热能或电能，带来大量碳排放，而且对环境污染严重；同时，这些技术所需要的设备装置体积庞大，但淡化效率并不能尽如人意。

利用太阳能进行海水淡化则可以很好地解决上述问题。在南京大学教授朱嘉看来：“这个技术最吸引人的地方在于它不需要其它的能源，只需要太阳光跟水，而这个水基本上可以是任何水质的水，海水、盐碱水、苦咸水或者是生活污水都可以，再配上独特的材料就可以提供很清洁的可饮用水。”

本期“Talk with Blueconomy”，我们邀请到南京大学现代工程与应用科学学院教授、博士生导师朱嘉。他此前在南京大学物理学专业获学士学位，后留学美国，获斯坦福大学电子工程系硕士和博士学位。朱嘉教授主要从事纳米材料合成和表征、纳米光子学、纳米热传输能源转化与存储 （光伏、热电以及锂电池）的研究，尤其在微纳结构设计与制备、基于能源材料的光学—热学性质调控，以及太阳能界面光热转换与海水淡化等方面有深入的研究。

采访中，朱嘉教授为我们介绍了太阳能海水淡化技术，以及该技术对海洋环境的保护作用。

以下为部分采访实录。

Q太阳能水处理技术与碳中和目标具有怎样的关系呢？

朱嘉：碳中和是指通过各种节能减排的方式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。换言之，碳中和是通过节能减排的方式来减少温室效应。

我们都知道，保护自然资源不仅是实现碳中和的重要途径，更是社会高质量发展的基础。

中国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%。但是，我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。现存的淡水资源难以支撑人类的需求，所以海水淡化技术是一个必然的趋势。然而传统的海水淡化技术会产生较多的碳排放，太阳能水处理技术可以通过一种更环保、更低碳的方式实现水资源的高效利用，从而促进碳中和目标的实现。

Q太阳能海水淡化这项技术的核心关键在哪里？

朱嘉：其中之一就是追求零排放的实现。实现零排放的过程中，有一个很重要的障碍：高浓度盐，也就是浓度超过7%的盐水。如何处理高浓度盐将在很大程度上影响零排放的实现。

在传统的海水处理模式中，功耗和成本上都存在很大的问题。所以我们想通过光蒸发来处理高浓盐水。但这个想法并不容易实现，因为水蒸发后，盐很容易结在吸收体的表面，然后阻塞孔道降低光吸收，从而把效率降低。后来我们发现，这个想法其实是有实现的可能性。我们通过仿真实验，利用一种特殊的界面，把水限制在这个界面下面，从而促使光蒸汽的产生，这个时候因为水进入不了蒸汽里面，从而达到一个光的高效化处理，进而实现了通过太阳能蒸馏进行海水淡化的目标。

数据显示，在海水淡化领域，结合新型界面光热转换设计，光热蒸汽转化效率可达90%，并且水质可以满足WHO的饮用水标准。接下来我们要进一步实现蒸汽焓存储利用和太阳能水电联产，依靠太阳光和自然水源两种地球上最充沛的资源，即可实现洁净水和电的联产，希望能够为世界性的水资源缺乏问题贡献“中国水方案”。

Q您认为该项技术的研发对于海洋保护有何推进作用呢？

朱嘉：传统的海水淡化技术会对生态环境造成一定的不良影响。比如，一些海水淡化装置排放的浓盐水中除了高浓度盐，还有一些用于海水处理的药剂及其他化学制品，如混凝剂、杀菌剂、还原剂、阻垢剂等，这些物质会对海洋产生不利影响。

利用太阳能蒸馏的海水淡化技术更为低碳环保。这个技术只需要太阳光跟水，而这个水基本上可以是任何水质，海水、盐碱水、苦咸水或者是生活污水都可以，再配上独特的材料就可以提供很清洁的可饮用水。海洋慷慨地向我们馈赠了宝贵的海水和美丽的环境，我们要以更温柔的方式加以利用，减少对海洋环境的污染。

（文章内容为嘉宾本人观点，不代表本网站立场）