基于二維光熱材料的界面太陽能光熱蒸發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化

編號(hào)：CYYJ043325

篇名：基于二維光熱材料的界面太陽能光熱蒸發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化

作者：張蕾 杜紅英 馮文浩 郭軍康

關(guān)鍵詞： 光熱材料 界面蒸發(fā) 太陽能 水凝膠 水凈化

機(jī)構(gòu)： 陜西科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

摘要： 海水淡化是緩解全球淡水資源匱乏的重要途徑,但傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)存在高成本、高能耗、低效率的問題。利用太陽能作為唯一能源輸入的界面太陽能光熱蒸發(fā)技術(shù)(interfacial solar steam generation,ISSG)因其低成本、可持續(xù)、高效率的優(yōu)勢(shì)引起了人們極大的關(guān)注,ISSG在氣-液界面通過高效光熱轉(zhuǎn)化將水分子蒸發(fā)冷凝收集得到淡水。本文介紹了近年來利用二維光熱材料設(shè)計(jì)的界面太陽能吸收器結(jié)構(gòu)的演變,重點(diǎn)分析了膜(涂層)-氣凝膠-水凝膠(泡沫)的發(fā)展歷程,指出基于水凝膠(泡沫)的光熱蒸發(fā)系統(tǒng)具有高效熱定位、高效光熱轉(zhuǎn)換、高效抗鹽沉積、快速輸水和水活化的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)ISSG的發(fā)展前景及挑戰(zhàn)進(jìn)行了總結(jié),提出了開發(fā)自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸發(fā)速率、蒸汽溫度的新型智能蒸發(fā)系統(tǒng),并將其與能源、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域互聯(lián)的新策略,旨在啟發(fā)從實(shí)驗(yàn)室到實(shí)際大規(guī)模太陽能驅(qū)動(dòng)清潔水生產(chǎn)的光熱蒸發(fā)系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用。