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太阳能海水淡化偷香窃明装置大有可为

技术工程 2021-10-31 21:54:19

Solar-powered desalination unit shows great promise太阳能海水淡化装置由三层组成:芯吸材料、隔热材料和含钛的纸基太阳能光吸收器。信用:潮昌尽管地球上有大量的水,但大部分是不可饮用的海水。淡水仅占总量的2.5%左右,因此世界大部分地区都经历着严重的水资源短缺。在AIP Advances中,中国科学家报道了一种由太阳能驱动的高效海水淡化装置的开发。该装置由一层含钛层,即氮化钛或氧化钛组成,能够吸收太阳能。TiNO沉积在一种特殊类型的纸和泡沫上,使太阳能吸收器漂浮在海水上。

当阳光照射到钛层时,它会迅速加热并使水蒸发。通过将该装置放置在一个带有倾斜石英屋顶的透明容器中,水蒸气可以被冷凝和收集,产生大量的淡水。

“在太阳能领域,TiNO是一种常见的商用太阳能吸收涂层,广泛应用于太阳能热水系统和光伏发电装置中,”作者晁昌说。“它具有较高的太阳吸收率和较低的热发射率,能有效地将太阳能转化为热能。”

研究人员开发了一种利用磁控溅射技术沉积一层氧化铟锡的方法。他们使用了一种特殊类型的多孔纸,称为气流成网纸,作为一种芯吸材料,从海水水库供水。气流成网纸由木质纤维制成,常用于一次性尿布。

蒸发装置包括三个部分:顶部的TiNO层、隔热层和底部的气流成网纸。隔热层是聚乙烯泡沫,它有许多充满空气的小孔,这些小孔可以收集热量,并允许多层装置漂浮在海水水库的顶部,从而最大限度地减少对周围环境的热量损失。

“用作TiNO太阳能吸收器基材的多孔气流成网纸可以重复使用和回收30多次,”常说。

TiNO表面的盐沉淀会干扰效率,但研究人员发现,即使经过很长时间,表面也不会形成盐层。他们认为,纸的多孔性质会吸走表面可能形成的任何盐,使其返回到海水水库。

普通海水的盐度超过每升75000毫克盐。普通饮用水的盐度约为每升200毫克。海水淡化装置能够将海水盐度降低到每升不到2毫克。

这种脱盐技术的低成本、高效率和无结垢的结合表明,它有潜力帮助解决世界淡水短缺问题。

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