科学家已经建立了一个无需昂贵电池的太阳能海水淡化系统，可以为世界各地数百万人提供大量低成本的饮用水。
这个由麻省理工学院的研究人员设计的创新装置，能够对阳光水平的细微变化做出快速反应，比如云层的掠过，从而更好地利用可用的太阳能。
因此，它不需要额外的电池来储存能量，也不需要补充电源，因此可以用完全可再生能源生产大量的饮用水。
该项目背后的麻省理工学院工程师在美国新墨西哥州的地下水井上测试了一个社区规模的原型，测试时间长达6个月。
尽管天气和可用阳光波动很大，该系统每天仍能生产多达5000升水，并使用了该系统太阳能电池板产生的94%以上的电能。
“传统的海水淡化技术需要稳定的电力，需要电池存储来平滑像太阳能这样的可变电源。机械工程教授阿莫斯·温特说:“通过不断改变与太阳同步的电力消耗，我们的技术直接有效地利用太阳能来制造水。”
“在不需要电池储存的情况下，用可再生能源制造饮用水是一个巨大的挑战。我们做到了。”
气候变化意味着世界各地对海水淡化的依赖越来越大。一些估计表明，到2030年，水资源供应和需求之间将出现40%的缺口。
与海湾邻国类似，阿联酋已经开始依赖海水淡化，它提供了该国大约一半的用水需求。
科学家们说，这项技术在远离海岸的地区尤其有用，这些地区只能获得难以转化为清洁饮用水的含盐、微咸地下水。
“实际上，大多数人口居住在离海岸足够远的地方，海水淡化永远无法到达他们。因此，他们严重依赖地下水，特别是在偏远的低收入地区。不幸的是，由于气候变化，地下水变得越来越咸，”麻省理工学院机械工程博士生乔纳森·贝塞特说。
“这项技术可以为世界各地的偏远地区带来可持续的、负担得起的清洁水。”
该工厂依靠一种被称为电渗析的过程，当水被泵入一堆离子交换膜时，利用电场提取盐离子。
研究人员认为，这一过程将比反渗透更有效，反渗透是将盐水通过膜，过滤掉盐分。
研究人员说，这种方法传统上是在稳定的功率水平上运行的，这与太阳等自然变化的能源不相容。
该团队曾希望使用电渗析来创建一个“时变”系统，该系统将对可再生能源太阳能的变化做出反应。
在他们最新的工作中，研究人员希望通过将响应时间缩短到几分之一秒来消除对电池的需求。
新系统能够更新其脱盐速度，每秒三到五次。这使得系统能够适应全天阳光的变化，而不必用额外的电源来弥补任何延迟。
温特教授表示:“与传统上设计太阳能海水淡化系统的方式相比，我们将所需的电池容量削减了近100%。”
研究人员在《自然-水》杂志上发表的一篇论文中报告了新系统的细节。
工程师们计划进一步测试并扩大该系统的规模，以期为更大的社区，甚至整个城市提供低成本的、完全由太阳能驱动的饮用水。
贝塞特表示:“虽然这是向前迈出的一大步，但我们仍在努力继续开发成本更低、更可持续的海水淡化方法。”
