浦项科技大学开发新型太阳能海水淡化技术,效率超99%

缺水是世界上严重的问题之一。有人预测,到2030年,全世界将有7亿人面临饮用水不足的问题。科学家们正努力研究新海水淡化技术。韩国的研究人员已经开发出一种新技术,可以利用阳光从海水中获取大量饮用水。

韩国研究基金会最近宣布,浦项科技大学研究员开发了一种效率超过99%的太阳能海水淡化技术

浦项科技大学开发新型太阳能海水淡化技术,效率超99%

太阳能海水淡化技术是一种通过光热反应(将光能转换为热能)蒸发海水而得到蒸汽凝结后回收为饮用水的方式。与现有海水淡化技术不同,它不需要外部电力且不会产生二氧化碳,因此被认为是一种经济,环保的技术。这项技术的关键是薄膜能够吸收阳光。膜必须同时具有两个矛盾的性能。首先,为了提高蒸发效率,需要亲水表面。但是亲水表面容易堆积蒸发过程中产生的盐晶体,因此面临蒸发效率低的问题。

为了克服这个问题,当前解决问题通常使用石墨烯和碳纳米管等具有良好光热性能的碳复合材料制作了“光热膜”。但是,这种膜价格昂贵,商业化很困难。

研究团队代替了昂贵的碳复合材料,而是使用“角糖”制成了光热膜。在多孔硅结构上涂层了角糖,开发了具有高蒸发效率的光热膜。研究团队解释说,这是具有具有超亲水性和热定位特性的新型膜。热局部化是指热量没有传递到外部,仅限于发生区域,从而迅速提高表面温度。研究人员表示:“我们已经开发了一种自纯化技术,该技术从流体的角度出发,通过优化膜的内部结构,膜可以自行去除盐晶体。”

研究小组在实际日照强度(1 kW / m2)的条件下进行的实验结果表明,该膜的蒸发速率为2.045 kg / m2,是水的蒸发速率的5.1倍。淡水利用率达到了创纪录的99.997%。研究人员解释说,由于在建筑物屋顶上安装了使用这种膜的海水淡化系统三个月,每天每平方米蒸发器面积可生产25至30升饮用水。

研究人员表示:“蒸发光热膜的内部流体现象是没有人研究过的领域,所以这是一个艰巨的挑战。”“每当遇到困难的时候,就与机器、光学、化学等各种研究领域的学者进行讨论,终于找到了突破口。”他还表示:“与现有海水淡化技术不同,目前正准备将其行业转移。”此次研究成果发表在能源领域国际学术杂志《纳米能源》7月刊上。

浦项科技大学开发新型太阳能海水淡化技术,效率超99%

上一篇:

下一篇:


标签