利用太阳能进行海水淡化具有绿色、无污染、淡水产品质量高等特点,是一种对目前海水淡化工业的有效补充。然而,现行的光热转换材料制备比较复杂,光热转换效率较低,此外低下的能量利用效率以及较高昂的维护成本都限制了这类系统的应用和推广。因此,我们设计了一种新型海水淡化蒸发收集装置,该装置使用了一种了复合纳米光热材料,这种材料能吸收利用超过92%的太阳辐射能量。此外,该装置使用了一种新型仿生蒸发模型,该模型可以将转换的热量限制在蒸发表层而不会散失在水体中,从而实现了快速而高效的蒸发。进一步的测试结果表明,这个装置能在10倍太阳光下实现89%的蒸发效率,蒸发速度最快可达12.9kgm2h-1,在自然太阳光下,蒸发速度最快可达到0.93kgm2h-1,日产淡水(盐度值<7.9ppm,低于世卫组织规定的饮用水盐度值2个数量级)速率达到5.93 kgm2d-1,效率可达79%,这个数值在更强烈的太阳辐射和更长的日照时间下还能大幅提高。此外,此装置蒸发后盐颗粒主要分布在材料边缘,极大减小了盐颗粒沉积的影响,蒸发24h后蒸发效率仅降低6%,因此不需要在工作时频繁清洗,降低了维护成本。

成果单位:深圳大学化学与环境工程学院           成果负责人:刘翼振

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