Luna在工作中用太阳能净化水
淡水的可用性被认为是一个全球战略相关问题，由于人口增长和农业和工业需求等因素，需求日益增加。许多常规技术，如反渗透（RO）在既定的社区中工作良好，符合基础设施和财富，为其运作提供资金，但对穷人或远程社区而言并不具有成本效益，或者当传统基础设施下降时，就像自然灾害一样。即使是RO这样的技术，也有一种压迫需求，可以降低大规模脱盐的成本。
海水淡化是生产饮用水最具技术上可靠和可持续的方法，以补充对已经过度氧化的淡水资源的增加。全球海水淡化能力高于8680万米3./天[1]并且预计将达到约1.8亿米3./日至2024岁和280万米3./天到2030年。[2]该市场以反渗透为主，这是由于其高压操作，（≥35杆）要求它利用电力和昂贵的高压速率泵，管道和膜模块，适用于孤立的贫困环境。[3]
膜蒸馏（MD）是一种新出现的热膜基分离过程。驱动力是疏水性宏观多孔膜上的蒸气压差，导致蒸汽从进料流到渗透侧，在那里凝固。因为只有蒸气可以渗透，所以在流入水中存在的盐等非挥发性成分几乎是100％被拒绝。此外，MD可以是对RO的有前途的替代或至少一种补体，而不受渗透现象的限制，并且具有在高于85％的恢复因子下生产脱盐水。然而，由于低热效率，当前MD技术仍然遭受高能耗和低水量产率，从而通过温度极化，通过盐水放电，热损失，通过盐水放电，进料温度降低。MD的广泛商业化的一个大障碍涉及膜污垢和降解。
Luna正在开发和证明基于MD的脱盐过程 - 纳米光源增强的直接太阳膜蒸馏（图1）。我们的新颖，绿色，太阳能水海水淡化过程展示了海水淡化的高能力，其能耗低，完全由太阳能驱动。
Luna的纳米光电技术是一种独特的方法，有助于解决当前的MD挑战。Luna将不同的纳米系统与市售的低成本聚合物相结合，以在现有的市售MD膜底物上产生纳米型MD膜。然后可以在一个非常简单，低成本的塑料模块中容纳，以产生来自饲料源的纯水，如海水，咸水，污水/工业杂散和污染或以其他方式不易下来的水。在这种紧凑的设计中，高效率源极凝固材料集成到MD模块中，以消除温度极化。涂有我们的职业纳米系统的平板膜置于具有透明窗口的模块中，在太阳照射下直接在局部膜表面上直接产生的热水通量。与传统MD不同，其中蒸汽生产的驱动力（温度差）在模块长度上减少，从而导致长期填充的MD模块的水产量显着降低，Luna的过程成功地克服了这一缺点。在实验室发作，我们的纳米脱水过程能够以零外部能耗达到<175ppm TDS（总溶解固体）淡水输出，这是500ppm饮用水最大TDS限制的35％。[1]
Luna的纳米光电脱盐技术使用已经针对MD工艺进行了优化的廉价膜。由于其低压要求，膜壳也便宜，而不是RO。壳体具有化学稳定和惰性，热稳定，耐用，适应各种环境/条件。我们在大多数情况下，我们的一体化太阳能MD系统不需要具有单独的热罐，太阳能电池，膜壳体或泵。
同样的启用技术也可用于使水更纯度而不是甚至饮用水，例如用于各种医疗应用。这是由于包括几乎完全抑制非挥发性组分的因素和渗透蒸汽的灭菌的组合，因为纳米光电层可以在121℃下产生局部蒸汽。
Luna.’s evolving nanophotonics enabling technology continues to be optimized to improve the performance and cost-effectiveness of this novel zero-energy water distillation process targeted to cost-effectively enhancing global RO systems and enabling broad utilization of small-scale distributed water production, meet the needs of remote/isolated communities in the military and civilian sectors, and help eliminate the lack of clean, drinking water suffered by many around the world.
1http://idadesal.org/desalination-101/desalination-by-the-numbers/。访问3/31/2017。
2http://www.nextbigfuture.com/2013/10/desalination-water-world.html.。访问3/31/2017。
3“全球海水淡化市场分析”，弗罗斯特＆苏利文，2015年9月
4 Kalogirou，S. A.使用可再生能源海水淡化。能源与燃烧科学的进展2005年，31.（2005），242-281。