太阳能海水淡化装置前景广阔
尽管地球上有大量的水，但其中大部分是不可饮用的海水。淡水仅占总量的 2.5% 左右，因此世界上大部分地区都面临严重的水资源短缺。
在AIP出版的AIP Advances 中，中国科学家报告了一种由太阳能驱动的高效海水淡化装置的开发。该装置由能够吸收太阳能的含钛层、TiNO 或氮氧化钛组成。TiNO 沉积在一种特殊类型的纸和泡沫上，使太阳能吸收器能够漂浮在海水上。
当阳光照射到钛层时，它会迅速加热并使水蒸发。通过将装置放置在带有倾斜石英屋顶的透明容器中，可以冷凝和收集水蒸气，从而产生大量淡水。
“在太阳能领域，TiNO 是一种常见的商业太阳能吸收涂层，广泛用于太阳能热水系统和光伏装置，”作者 Chao Chang 说。“它具有较高的太阳能吸收率和较低的热辐射率，可以有效地将太阳能转化为热能。”
研究人员开发了一种使用称为磁控溅射的技术沉积 TiNO 层的方法。他们使用一种称为气流成网纸的特殊类型的高度多孔纸，作为芯吸材料从海水蓄水池供水。气流成网纸由木纤维制成，通常用于一次性尿布。
蒸发单元包括三部分：顶部的 TiNO 层、绝热体和底部的气流成网纸。绝缘层是聚乙烯泡沫，它有许多充满空气的孔，可以吸收热量并使多层单元漂浮在海水蓄水池的顶部，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 次以上，”Chang 说。
TiNO 表面的盐沉淀会影响效率，但研究人员发现，即使经过很长时间，表面也没有形成盐层。他们认为，这种纸的多孔性可以吸走表面上可能形成的任何盐分，并将其返回到海水库中。
普通海水的盐度每升超过75,000毫克盐。普通饮用水的含盐量约为每升200毫克。海水淡化装置能够将海水盐度降低到每升 2 毫克以下。
这种海水淡化技术将低成本、高效率和无污染相结合，表明它具有帮助解决世界淡水短缺问题的潜力。
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新能源
2021-06-04
