韩国科学技术院（KIST）于7月31日宣布，由清洁能源研究中心吴炯锡博士牵头，联合量子材料与超导研究中心金南东博士、极端材料研究中心赵惠成博士团队，成功研制全球首款完全依赖阳光供能的自主浮式水体修复机器人。该设备可在水库、大坝等开放水域现场以空气和水为原料即时生成过氧化氢（H₂O₂），直接喷洒降解蓝绿藻，全程无需外部供电、不依赖化学药剂运输，单次部署后可实现昼夜连续作业。
传统人工除藻方式依赖船只载运市售过氧化氢溶液进行反复喷洒，不仅人力成本高、覆盖效率低，且商用产品中添加的稳定剂会显著削弱其氧化活性。KIST团队突破性开发出一种单原子钴催化剂——将孤立钴原子均匀分散于碳基底上，在常温常压下仅利用太阳能发电驱动电化学反应，将空气中的氧气与水分子原位合成高活性过氧化氢。实验室比对测试显示，该技术生成的过氧化氢对蓝绿藻的清除速率达商用产品的1,760倍，且无残留稳定剂干扰，氧化反应更彻底。
整机集成高效单晶硅太阳能板、浮力调节模块及闭环喷洒系统，白天蓄电、夜间放电维持运行。在KIST院内试验池（约200㎡）开展的实证中，机器人持续作业6小时后，原本浓绿浑浊的藻华水体明显变清，叶绿素a浓度下降92%以上。该性能已通过第三方水质检测机构复核，并发表于环境能源领域国际期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》。
设备设计面向无电网覆盖的偏远水体场景，尤其适用于韩国境内40余座大型水库及流域型调蓄坝——这些设施多位于山地丘陵地带，电力接入困难，传统化学治理面临运输许可、泄漏风险与储存失效三重瓶颈。现场即时制备消除了过氧化氢运输与仓储环节，规避了国际危化品陆运/水运合规成本（如UN编号UN2014分类、ADR/RID运输资质要求），也避免了高温环境下商用溶液有效成分衰减问题（市售3%过氧化氢在30℃以上环境每月自然分解率超5%）。
从采购与运维角度看，该机器人核心关注点在于催化剂寿命与水质适应性。单原子钴催化剂经加速老化测试显示，在pH 6.5–8.5、浊度≤100 NTU的淡水环境中连续运行300小时后活性保持率＞91%，但高浓度悬浮泥沙（＞200 mg/L）或强还原性离子（如亚铁离子＞0.5 mg/L）可能造成催化位点钝化，需配套前置粗滤模块。整机采用IP68级防水封装，浮体材料为耐紫外线改性聚丙烯（PP），非金属结构规避了电解腐蚀风险，但需注意在含盐量＞500 μS/cm的微咸水环境中，电极组件寿命可能缩短15%–20%。
该技术当前处于工程样机阶段，尚未进入量产交付流程。KIST正与韩国水资源公社（K-water）洽谈在忠清北道曾坪水库开展为期三个月的中试，重点验证在2–5 km²水面、风速≤5 m/s条件下的集群协同作业能力。对中国B2B从业者而言，其核心价值不在整机进口替代，而在于单原子催化模块的工艺可迁移性：该钴-碳复合催化剂制备工艺与国内已量产的燃料电池铂碳催化剂产线高度兼容，部分碳载体企业（如上海晨光、宁波墨西）已具备吨级单原子分散技术基础，可快速切入水处理专用催化剂细分赛道；其太阳能驱动电化学制备逻辑，亦可适配国内农村分散式污水处理站的就地消毒需求，避开次氯酸钠投加带来的余氯超标与副产物风险。
韩国近年持续强化水库藻华应急响应机制，2023年修订《水质管理法施行令》，明确要求Ⅰ类水源地（供水人口超50万）须配备至少一套物理+化学双模除藻设施。而现有主流方案仍以超声波+过硫酸盐组合为主，单套设备年耗材成本约18万美元。KIST此款机器人若完成中试验证，有望在2025年内启动韩国国内招标，其模块化设计也为东南亚缺电地区（如越南北部山区水库、菲律宾棉兰老岛灌溉系统）提供新选项。对中国出口型企业，需重点关注其认证路径——目前仅通过韩国KC安全认证，尚未取得欧盟CE或美国EPA注册，但所用太阳能组件符合IEC 61215标准，电化学模块满足IEC 62443-3-3工业网络安全等级2要求，为后续合规升级预留接口。
该成果由韩国科技信息通信部通过KIST核心项目、碳资源循环利用专项及国家研究理事会创意融合计划联合资助，技术路线图显示下一阶段将集成水质多参数传感器（pH、溶解氧、叶绿素a、蓝绿藻荧光）实现闭环反馈控制，使过氧化氢投加量动态匹配藻密度变化，进一步降低单位面积治理成本。