中国科学家近日开发出一项创新技术,利用阳光从废水中高效回收氨。该技术成本低廉,效率显著,不仅能为农业提供廉价的氮肥原料,还能有效净化农业和工业废水。传统的氨生产依赖高能耗化石燃料,且废水中残留的氨会造成水体污染。现有废水处理技术回收氨成本高昂。南京大学的研究团队通过结合太阳能蒸馏和一种特殊改性海绵,成功设计出高效氨回收系统。该系统利用阳光加热蒸发水分,并通过海绵将废水中的铵盐转化为可蒸发的氨,实现氨的冷凝回收,同时副产物盐酸也可回收利用。经济效益分析显示,该装置可在3.5年内收回成本,为可持续农业和环境保护提供了新的途径。
☀️ **阳光驱动的氨回收技术:** 该技术的核心在于利用太阳能驱动废水中的氨回收过程。通过一个透明罩体覆盖的废水容器,阳光加热使水分蒸发,并利用一种特殊改性海绵将废水中的铵盐转化为可蒸发的氨,随后氨与水蒸气一同冷凝回收,实现废水的净化和氨的有效利用。
🧽 **特殊改性海绵的关键作用:** 研究人员设计了一种特殊的吸附材料——表面涂覆吸热材料碳化钛并修饰了碱性氨基基团的海绵。这种海绵能够从废水中的铵盐中夺取氢离子,将其转化为可蒸发的氨。当海绵吸附饱和后,可通过阳光照射再生,并与废水中的氯离子反应生成可回收利用的盐酸,实现了材料的循环使用。
💰 **经济效益与可持续性:** 该技术具有显著的经济效益和可持续性。经经济分析表明,通过销售回收的氨和副产物盐酸,装置成本可在3.5年内收回。这项创新不仅为农业提供了低成本的氮肥来源,减少了对高能耗化石燃料生产氨的依赖,还为处理受污染的水体提供了一种环保且经济的解决方案。
🌱 **农业与环保的双重效益:** 该技术有望降低农业对传统化肥的依赖,为可持续农业的发展注入新动力。同时,通过净化含有氨的农业和工业废水,有效缓解了水体富营养化等环境问题,对保护水资源和生态环境具有重要意义。
快科技8月4日消息,据媒体报道,近日,中国科学家开发出利用阳光从废水中回收氨的新技术。
据悉,该装置成本低、效率高,既能提供廉价的氮肥原料,又能净化农业和工业废水。

公开资料显示,氨是氮肥的主要成分,全球年产量约2.4亿吨,但其生产依赖高能耗的化石燃料,而农业废水中的残留氨还会污染水体,引发藻类疯长。
此外,现有的废水处理技术虽能回收氨,但成本高昂。
为此,南京大学研究团队结合太阳能蒸馏与新型材料,设计出高效氨回收系统。
该装置的核心是一个透明罩体覆盖的废水容器,阳光加热使水分蒸发,蒸汽冷凝后形成纯净水。
然而,废水中的氨多以铵盐形式存在,无法直接蒸发。
于是,研究人员在装置中加入了一种特殊海绵:表面涂覆吸热材料碳化钛,并修饰了碱性氨基基团。
海绵漂浮在废水中时,氨基会夺取铵盐的氢离子,将其转化为可蒸发的氨,随后氨与水蒸气一同冷凝回收。当海绵吸附氢离子饱和后,可通过阳光照射使其与废水中的氯离子反应,生成盐酸。
这一副产品可回收利用,同时使海绵再生。
经济分析表明,通过销售回收的氨和盐酸,装置成本可在3.5年内收回。
目前该技术已完成实验室验证,这一创新不仅为废水处理提供了可持续方案,还可能降低农业对传统化肥的依赖。