用牛糞和馬蜂窩製成的過濾器。

研究人員正在進行生物質脫鹽工作。

研究人員正在檢視用於海水淡化專案的馬蜂窩。

Yi Zheng在參觀一家奶牛場時被遍地的牲畜糞便吸引了注意力。作為美國東北大學機械與工業工程學院的副教授，Zheng總是在尋找用天然材料製造功能化產品的靈感，他潛意識中認為糞便是一種極具潛質的材料。

與此同時，Zheng還為飲用水短缺的全球性問題感到憂慮。根據聯合國兒童基金會的資料，全球大約有14。2億人生活在水資源高度缺失的地區，並且未來情況會變得更糟。為了緩解危機，工程師們一直在嘗試將海水轉化為淡水。海水淡化系統通常以薄膜作為過濾器，“但膜材料的造價非常高昂，並且材料本身不具備可持續性。此外，常規海水淡化過程需要消耗大量電能。為什麼我們不能只用陽光來進行海水淡化呢？”

Zheng並不準備在海水淡化廠安裝大批太陽能電池板，而是採取了一種更直接的方法：設計一種可被陽光激發並且能漂浮在海洋上的過濾器。這時，糞便派上了用場。Zheng的團隊將牲畜糞便加熱到1700攝氏度左右，以殺死其中的細菌。該過程還將糞便轉化為了粉末狀的碳。他們用這種黑色粉末製造出高吸水性泡沫，然後放置在水面上。太陽出來時，泡沫下方的水會變成蒸汽並穿過泡沫層。

Zheng表示，該過程可能具有良好的脫鹽效果。海水測試表明，鹽水蒸汽經過肥料過濾器後凝結成的水非常新鮮，其鈉含量甚至明顯低於美國環保署（USEPA）設定的飲用水標準。除了牲畜糞便外，Zheng的團隊還使用樹葉、龍蝦殼、馬蜂窩和辦公廢紙等材料製造了可由太陽觸發的碳質過濾裝置。

“我們使用的材料不僅是純天然的，而且成本極低、易於獲取且具有可持續性。”Zheng指出，這項新技術可以幫助各地社群自行建立脫鹽系統，這對於在全球範圍內實現飲用水公平非常關鍵。

科界原創

編譯：雷鑫宇 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《奈米尺度》、《應用材料與介面》等

期刊編號：2040-3364、1944-8244

原文連結：

https：//phys。org/news/2021-10-manure-solution-global-crisis。html

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