編譯／韋士塔

人類過度消耗用水和汙染，已嚴重衝擊水資源；儘管地表約7成被水覆蓋，但多數是海水和鹽水，無法直接飲用，飲用水的占比不到1%。澳洲一所大學的研究團隊正在開發一項淨水技術，運用特殊材料和太陽能，在30分鐘內把海水淡化，過濾鹽分和汙染物，可望大幅緩解水資源問題。

世界衛生組織（WHO）指出，全球約有20億人沒有乾淨的飲用水，近8億人居住的地區須步行半小時以上才能取得乾淨的用水。地球暖化帶來的乾旱和極端氣候，讓這個問題進一步惡化。

乾淨水源是人類生存的必要條件之一，鑑於水資源日漸匱乏，許多國家和科研機構正進行海水淡化相關研究，一般常見的方法包括凍結法、電滲析法、蒸餾法、逆滲透法以及碳酸銨離子交換法，但多數都存在消耗大量能源、設備不易清洗或無法重複使用等缺點。

目前的海水淡化設施，多數集中在中東地區；據統計，中東國家約7成的淡水資源來自海水淡化。然而，海水淡化廠的建設和運作成本偏高，且設置地點受限，通常須鄰近海邊，讓貧窮國家和偏遠地區無力負擔；此外，淡化過程中產生的鹵水如果未經妥善處理，更將有害生態。

不過，澳洲摩納許大學（Monash University）的研究團隊已另闢蹊徑，利用取之不竭的陽光和一種「金屬有機框架」（MOF）材料，開發出創新的太陽能海水淡化技術；這種方法不僅消耗能源較少，而且效率極高，能快速把海水轉化為飲用水。

研究人員指出，MOF是一種多孔性質的材料，能吸收各種分子與粒子，常應用於吸碳、電池電極與催化劑。這種材料的特點是體積小，但表面積極大，一茶匙的MOF攤平後，面積約相當於一座足球場；利用這些特點，只要使用少量的MOF材料，就能過濾出大量的飲用水。

研究團隊開發的新型MOF稱為「PSP-MIL-53」，可吸附海水裡的鹽和雜質。初步的實驗顯示，把MOF放入水中，加上陽光照射，即可在30分鐘內把海水的總溶解固體（TDS）數值降至500ppm以下，比WHO建議的安全飲用水標準600ppm還低。

這項研究報告已發表於《自然永續性》（Nature Sustainability）期刊，主持研究的摩納許大學化學工程系教授王煥廷表示，1公斤MOF每天可生產約140公斤淡水，且清洗程序簡便，只要在陽光下曝晒4分鐘後即可再度使用，是高效、節能且環保的方案，也為海水淡化和淨水技術開啟新方向。

摩納許大學的研究仍處於初期階段，目前仍無法確定何時可轉為實際和大規模應用；不過，王煥廷教授指出：「MOF是以吸附原理為基礎的海水淡化技術，可以解決日益嚴重的缺水問題。由於海水的供應充沛，海水淡化後也可成為穩定、永續的水資源。另外，陽光是地球上最豐富的再生能源之一，相較於傳統的海水淡化設施，我們的新技術可節省大量能源，進而降低淨水成本。」