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新突破!385%超高效率太阳能海水淡化

近日,上海交大制冷与低温工程研究所ITEWA创新团队与麻省理工学院Lenan Zhang博士和Evelyn N. Wang教授等合作在能源领域期刊Energy & Environmental Science上发表了有关超高效太阳能海水淡化研究成果。

全被动式的太阳能海水淡化适用于缺乏基建和偏远地区,然而其效率一直偏低,约35%。近年来,太阳能界面蒸发为高效便携式海水淡化提供了新的思路,成为了能源科学、材料科学和热科学的交叉领域研究热点,但在其效率仍然十分有限(约100%)。本研究提出的“界面局部加热型多级太阳能蒸馏架构”结合了太阳能界面局部加热和蒸汽焓回收,突破了前述研究的局限,显著提升了被动式太阳能海水淡化的效率。

在该论文中研究团队指出系统性的能量传递优化,而非高性能材料,是达到超高效太阳能海水淡化的关键。通过采用商用和低成本材料搭建的实验装置,研究团队在一个太阳辐照条件下创纪录地实现了385%的效率和5.78 L m-2 h-1的海水淡化产水率。除此之外,该装置可以通过毛细作用进行被动补水,同时通过盐分在夜间的反向扩散实现被动排盐,保证长效稳定的被动式工作。

该工作为解决偏远或离网地区淡水短缺问题提供了实际解决方案,也为界面太阳能蒸发走向实用化和高效化提供了全新思路和理论框架。


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