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低成本高效太阳能装置可将海水转化为可饮用水

2021-04-30 09:45:47浏览:8编辑:很酷不撩妹

北京时间4月30日消息,目前,科学家正在开发一种低成本、高效率的技术,利用太阳能去除海水中的盐分,制造安全的饮用水。

尽管地球上有充沛的水资源,但大部分都是不可饮用的海水,淡水仅占水资源总量的2.5%左右,因此地球上很多地区存在着严重的水资源短缺现象。目前,我国科学家研制了一种以太阳能作为动力的高效海水淡化装置,它是由含钛层TiNO,或者氧化钛组成,能够有效吸收太阳能。TiNO被沉积在一种特殊类型的无尘纸和泡沫上,这样太阳吸收器就可以漂浮在海面上。

低成本高效太阳能装置可将海水转化为可饮用水

当阳光照射在该装置的含钛层时,会迅速加热并使海水蒸发,通过在该装置中放一个带有倾斜石英材料顶部的透明容器,可以冷凝并收集水蒸汽,从而产生大量淡水。

研究报告作者称,在太阳能应用领域,TiNO是一种常见的商业太阳能吸收涂层,广泛应用于太阳能热水系统和光伏机组,它具有较高的太阳能吸收率和较低的热辐射率,能有效地将太阳能转化为热能。

研究人员开发了一种叫做磁控溅射的技术,可使TiNO层沉积下来,他们使用一种特殊类型的高渗透性纸——无尘纸,作为吸水材料从海水池中吸水,无尘纸是由木质纤维制成的,通常用于一次性尿布。

该蒸发装置包括3个部分:顶部TiNO层、热绝缘层和底部无尘纸,这里的热绝缘层是聚乙烯泡沫塑料,有许多充满空气的孔状结构,能够捕获热量,使这个多层装置漂浮在海水池上,最大限度地减少对周围环境的热量损失。

低成本高效太阳能装置可将海水转化为可饮用水

无尘纸可作为TiNO太阳能吸收体的基质,可重复使用和回收30多次。最初研究人员猜测TiNO层表面的盐沉淀可以影响工作效率,但研究人员发现,即使操作很长一段时间,TiNO层表面也没有形成沉淀盐物质。他们认为,无尘纸具有多孔渗透性,可以吸附任何在该纸表面形成的盐,使其返回到海水池中。

普通海水含盐量大于75000毫克/升,普通饮用水含盐量大约200毫克/升,海水淡化装置能将海水盐度降至每升2毫克以下。

目前,这种最新海水淡化技术成本低、效率高、不结盐垢,这表明它有潜力帮助解决世界淡水短缺问题。

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