海水淡化长期面临一个行业难题：能耗偏高、预处理流程繁琐，而且还会产生易腐蚀设备的高浓度浓盐水。不过，最近美国罗切斯特大学研究团队提出了一种新型海水淡化方案，能够直接利用太阳能将海水转化为淡水，同时把盐分“打包”成固体，甚至还能进一步提取锂等高价值矿物资源。相关研究成果已发表于《光：科学与应用》和《材料化学杂志A》。

传统海水淡化技术，无论是反渗透还是热蒸馏，通常都需要先对海水进行化学预处理，最终还必须面对大量高盐废水的处置问题。过去也有研究尝试采用太阳能热脱盐技术，但多数方案仅在较为理想的氯化钠模拟海水环境中效果较好。相比之下，真实海水成分复杂得多——其中的镁基、钙基物质很容易在装置表面形成致密、无孔的结垢层，进而堵塞通道，影响系统持续运行。归根结底，海水盐度往往是自来水的数百倍，要实现高效、稳定分离，并不是一件容易的事。

这项新技术的核心，是一块黑色金属集热板。研究人员利用飞秒激光在板面雕刻出精细微结构，使其具备接近理想状态的吸光能力和极强的吸湿性能。经过激光处理形成的“活性区域”可以捕获几乎全部太阳辐射，快速推动海水蒸发并蒸馏出淡水；而盐分与矿物质则被巧妙引导至未经过激光处理的“被动区域”进行沉积。这样一来，盐结晶不会堵塞关键蒸发区域，整个太阳能海水淡化过程便可持续、高效地运行。

研究团队使用采集自太平洋、大西洋和印度洋的真实海水进行了测试，实验结果十分突出：这块集热板具备良好的自清洁能力，能够稳定产出淡水，剩余盐分则持续汇聚到“被动区域”，既不会影响太阳能集热效率，也便于后续统一回收。

这项海水淡化技术最令人关注的一点在于，它几乎不会排放需要二次处理的浓盐水，而是将接近100%的盐分以固体形式直接分离出来。这意味着它的价值不仅仅局限于制取食盐。研究团队还曾使用美国大盐湖水样进行实验，结果显示，从析出的盐中可回收约50%的锂。众所周知，锂是电动汽车、电池储能和各类电子产品的重要关键材料。若未来能够实现直接从海水中高效捕集锂，这项太阳能淡化技术有望成为淡水获取与矿产资源回收并行发展的重要路径。