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难以获得安全饮用水是世界三分之一人口面临的主要问题，尤其是农村地区人口。由于其中许多地区阳光充足，太阳能消毒技术大有可为。不过，尚不清楚哪种形式的日光消毒效果最好。

由化学与环境工程系高级工程教授亨利·P·贝克顿 (Henry P. Becton) 领导的一组研究人员研究了五种最常见的太阳能消毒技术的优缺点，这些技术是半导体光催化产生羟基自由基，染料光敏产生单线态氧，使用由光伏板供电的 LED 进行紫外线照射，使用太阳能蒸馏器进行蒸馏，以及通过将本体水温提高到 75°C 进行太阳能巴氏杀菌。结果发表在Nature Sustainability上。

图片来源：耶鲁大学工程与应用科学学院

“这确实是第一个基于全球阳光多少以及我们如何利用阳光进行水消毒的分析，”金说：“在许多情况下，消毒是最重要的治疗目标，因为水传播疾病是全球死亡率和发病率的主要原因之一。”

作为他们分析的一部分，研究人员得出结论，太阳能巴氏杀菌可能最有希望。它对材料突破的依赖较小，受病原体类型的影响较小，平均消毒能力更大。

它之所以有效，是因为如果温度高于 75 摄氏度几分钟，所有微生物都会死亡，也许归结为简单地提高水的温度——一个简单但有效的解决方案。

比较不同的方法可能很棘手，因为全球各地的条件差异很大——包括病原体类型、太阳强度和水质。

我们决定通过测试模拟对我们解决这个问题的方法进行整体观察，所以研究的数据和结果都是基于计算机模拟的，我们进行了广泛的敏感性分析并更改了变量，以了解性能与不同参数的关系。

此外，研究人员专注于使用点水技术，因为他们研究的许多地区的基础设施非常差，并且有的地方甚至是没有通电的。由于涉及高昂的投资和维护成本，集中式水处理和分配不是一个可行的解决方案。点水处理技术成为最优选择的原因，就在于它的成本相对较低且操作简单。

“这篇论文首次批判性地比较了人们在过去几十年中一直在研究的技术，”金说：“我希望它可以成为践用太阳能消毒方式进行水处理的研究的重要参考和指南。”