一种让污浊水或咸水变得可饮用的新方法，采用了浸渍碳黑的纸张。它或可成为应对全球饮用水短缺的一种低成本、高效率方案，尤其适用于发展中地区和受自然灾害影响的地区。
“我们利用成本极低的材料，打造出一种系统，能够在蒸发过程中近乎最大限度地利用太阳能。同时，我们尽可能减少这一过程中的热量损失，”主要研究者、布法罗大学工程与应用科学学院电气工程副教授甘乔强（Qiaoqiang Gan）说。
正如期刊《全球挑战》所报道的那样，研究团队建造了一台小型太阳能蒸馏器。他们称这种装置为“太阳能蒸汽发生器”，它利用阳光转化而来的热量净化水或进行海水淡化。其工作原理如下：太阳使水蒸发。在这个过程中，盐分、细菌或其他有害物质会留在原处，液体则转变为气体。随后，水蒸气冷却并重新变成液体，收集在另一个容器中，不含盐分或污染物。
“饮用水不足的人们多年来一直使用太阳能蒸馏器，但这类装置效率低下，”博士生、该研究的主要共同作者之一宋浩敏（Haomin Song）说。“例如，许多装置在蒸发过程中加热大量液体，导致宝贵的热能流失。与此同时，需要使用镜子和透镜等光学聚光器来汇聚阳光的系统成本高昂。”
研究团队通过制造一台约有迷你冰箱大小的太阳能蒸馏器来解决这些问题。它由膨胀聚苯乙烯泡沫（这是一种常见塑料，可隔热，必要时也可用作浮体）和涂有炭黑的多孔纸制成。纸张像餐巾纸一样吸水，而炭黑吸收阳光并将太阳能转化为蒸发所需的热量。
这台太阳能蒸馏器将水转化为水蒸气的效率很高。例如，蒸发过程中可用能量仅有12%损失，研究团队认为这一损失率前所未有。这一成果部分得益于装置只转化表层水；表层水在44摄氏度时蒸发。
根据测试结果，研究人员认为这台蒸馏器每天可产水3至10升，优于大多数同等尺寸、日产水量为1至5升的商用太阳能蒸馏器。
这款新型太阳能蒸馏器的材料成本约为每平方米1.60美元；如果批量采购，成本还可能下降。（相比之下，使用光学聚光器的系统零售价可能超过每平方米200美元。）如果实现商业化，这种装置的零售价最终或可缩小一项巨额资金缺口：据世界经济论坛数据，2010年至2030年间，全球水基础设施升级所需资金缺口达26万亿美元。
“我们正在研发的太阳能蒸馏器非常适合小型社区，让人们能够自行生产饮用水，就像他们通过屋顶太阳能电池板自行发电一样，”共同作者刘哲军（Zhejun Liu）说。他是布法罗大学访问学者，也是中国复旦大学的博士生。
团队其他成员来自布法罗大学（包括其RENEW研究所）、复旦大学和威斯康星大学麦迪逊分校。
部分经费来自美国国家科学基金会、中国国家自然科学基金委员会和中国国家留学基金管理委员会。
