(圖片/取自免費圖庫 Pakutaso)
全世界有五分之一的人無法定期獲得淡水,而淡水僅佔世界水資源的3%。然而,大約15億需要但沒有淡水的人卻大多數生活在乾旱地區。不過,那裡有另一種豐富的自然資源,陽光。
因此,南澳洲大學的一組研究人員決定利用太陽的力量來製造淡水。他們透過微調高效的太陽能蒸發技術,從海水或污水中提取淡水。他們的技術允許一個四口之家每天從一平方米的海水、微鹹水、或受污染的水中,獲得足夠的新鮮飲用水。這個新系統可以用廉價的材料生產,它是個放置在水源表面的光熱結構,將陽光轉化為熱量,並幫助液體頂層的蒸發,然後凝聚成淡水。
據其創造者稱,儘管之前已經出現過類似的光熱技術,但澳洲團隊的新版本的效率要高得多,這要歸功於其形狀像魚鰭的新設計3D散熱片狀蒸發器。科學家解釋說,這種設計可以將多餘的熱量從蒸發器的頂部表面轉移出去,將熱量分配到散熱片表面進行水蒸發,從而冷卻頂部蒸發表面,並在太陽能蒸發過程中實現零能量損失。
“這種散熱器技術意味著,蒸發器的所有表面都能維持在比周圍水和空氣更低的溫度,因此額外的能量能夠從較高溫的外部環境傳入較低溫的蒸發器,”他們補充道。該方法使得每天每平方米的水可以提取10升至20升的淡水。“以前很多實驗性的光熱蒸發器基本上都是二維的,它們只是一個平坦的表面,它們可能會因為周圍大量的水和環境而損失10%到20%的太陽能,”引領這項研究的大學副教授Haolan Xu解釋說。
“我們開發的這種技術,不僅可以防止太陽能的任何損失,還可以從大量的水和周圍環境中吸收額外的能量,這意味著該系統可以以100%的太陽能輸入效率運行,並且可以再吸收170%來自於水和環境的能源,”Xu補充道。重要的是,該系統價格低廉,而且容易構建和部署。此外,科學家們說,由於光熱結構的設計可以防止鹽分和其他污染物積聚在蒸發器表面,因此易於維護。所以,新技術可以為更昂貴的海水淡化技術提供低成本的替代方案,因為它可以輕鬆設置和運行。
“因為它非常簡單,幾乎不需要維護,不需要專業技術知識來維持它的運行,而且維護成本很低,”Xu說。“這項技術確實有潛力為無法負擔其他選項的人和社區提供長期乾淨的水,而這些地方正是最需要此類解決方案的地方,”他強調說。
原著出處: Sustainability Times; April 19, 2021