具有可调节岛屿结构的多功能太阳能蒸发器提高了淡化处理的性能和盐排放能力
Jianfei Wu1, Ziwei Cui1, Yang Yu1
1Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, College of Materials Science and Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing, 210037, P. R. China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|October 24, 2023
概括
这项研究介绍了一种木气凝岛太阳能蒸发器 (WAISE),用于高效的淡水生产. 这种新的设计提高了蒸发速度,在高盐度条件下实现了200小时的连续运行,克服了太阳能蒸汽发电方面的关键挑战.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 接口太阳能蒸汽发电 (ISSG) 对于从盐水或废水来源生产淡水至关重要.
- 在ISSG技术中,平衡高蒸发率与有效的盐阻力仍然是一个重大挑战.
- 现有的ISSG设备在高度盐水环境中往往难以保持长期的稳定性和效率.
研究的目的:
- 开发一款先进的木气凝岛太阳能蒸发器 (WAISE),具有改进的界面湿度传输和耐盐性.
- 提高太阳能蒸汽发电系统的蒸发效率和运行稳定性.
- 探索多功能应用的潜力,包括发电和灌,使用开发的WAISE.
主要方法:
- 在木质气凝基板上合成的聚 (n-异烯胺) 改性多壁碳纳米管光热层.
- 工程调节的表面结构和木气凝岛太阳能蒸发器 (WAISE) 的湿度.
- 评估WAISE在蒸发速度,耐盐性和使用缩NaCl溶液的连续操作稳定性方面的性能.
主要成果:
- WAISE显著促进了界面湿度传输,热定位和水蒸气扩散.
- 与密集的表面结构蒸发器相比,蒸发率提高了87.64%.
- 在20%的NaCl溶液中连续运行200小时的记录性能被证明是没有盐的积累.
结论:
- 开发的WAISE为太阳能蒸汽发电提供了高效和稳定的解决方案,有效解决盐蓄积问题.
- 可调整的表面特性和增强的运输机制有助于在淡水生产中提供卓越的性能.
- 将其集成到光热电器件中凸显了多功能净水,能源发电和灌系统的潜力.
