東京科學大學開發了一項使用液體狀金屬從海水中高效率地分離出淡水與金屬元素的技術,且適用於以往淡水化過程產生之處理困難的高濃度海水。今後可望有助於促進海水資源的有效活用,東京科學大學也計畫在5年內開發出貨櫃尺寸的實用設備。
隨著全球人口成長,水資源短缺日益嚴重,海水淡化成為解決此問題的有效技術之一,但在過程中會產生高濃度鹽水(Brine),數量約為淡水的1.5~2倍。由於從高濃度鹽水中進一步抽取淡水的效率極低,一般須以海水稀釋後再排入大海,恐對海洋生態造成衝擊。
東京科學大學採用300℃加熱後呈液態的「錫(Sn)」作為核心材料。液態錫具有高度反應性,能與其他金屬元素迅速作用。當高濃度鹽水噴灑於液態錫時,水分會瞬間蒸發,蒸氣再經過蒸餾程序收集為淡水;而金屬等其他成分則殘留在液態錫中。
進一步冷卻錫之後,其中的鈉(Na)、鎂(Mg)等金屬會以化合物形式析出。控制冷卻速度則可依不同金屬的析出時機進行選擇性回收。此項技術預期可應用於處理含砷等有毒金屬的地下水淨化。此外,研究團隊亦將探索如何從海水中回收鋰(Li)等具經濟價值的金屬。
今後東京科學大學計畫與金屬加工業者–金屬技研、核融合發電新創公司–Ex-Fusion等企業合作建造小型試驗工廠,進行數公升規模的高濃度鹽水實驗,期未來打造出液態錫可循環使用,同時達成金屬回收與水資源再利用,且可在淡水化工廠旁運作的附屬設施。