评估来自无电能太阳能水蒸发装置的全球饮用水潜力
Wei Zhang1,2,3, Yongzhe Chen4, Qinghua Ji5
1Center for Water and Ecology, State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control, School of Environment, Tsinghua University, Beijing, China.
Nature communications
|August 8, 2024
概括
太阳能水蒸发 (SWE) 可以为95.8%的无服务人口提供安全管理的饮用水 (SMDW). 这项技术提供了一个具有成本效益的解决方案,以实现到2030年实现普遍的SMDW接入.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 水资源管理 水资源管理
- 可持续技术 可持续技术
背景情况:
- 普遍获得安全管理的饮用水 (SMDW) 是一个全球性挑战,联合国可持续发展目标-6.1旨在到2030年实现普遍覆盖.
- 目前的预测显示,到2030年,全球SMDW覆盖率仅为81%,这突显了巨大的差距.
- 太阳能水蒸发 (SWE) 是一种潜在的分散水净化方法,但它对SMDW的全球可扩展性仍然不确定.
研究的目的:
- 评估冷凝增强太阳能水蒸发 (SWE) 技术在提供SMDW方面的全球潜力.
- 确定SWE的可行性,以满足没有外部电力的未受服务人口的饮用水需求.
- 评估SWE对实现可持续发展目标的成本效益和影响-6.1.1.
主要方法:
- 开发一个以物理为导向的机器学习模型来评估SWE性能.
- 利用凝结增强的策略来优化水蒸发和收集.
- 计算1平方米SWE装置的潜在输出水量及其为缺乏SMDW的人口提供服务的能力.
主要成果:
- 一个加密增强的SWE装置 (1米2) 可以提供2.5L/天的饮用水,满足目前缺乏SMDW的95.8%人口的需求.
- 到2030年,SWE技术可以实现普遍的SMDW覆盖.
- 实施SWE需要每年104亿美元的投资,比目前的投资节省了66.7%的成本.
结论:
- 凝结增强的SWE是一种可行的技术,用于分散的水净化.
- SWE可以为实现普遍和公平获得负担得起的SMDW做出重大贡献,实现SDG-6.1.1.
- 对于全球水安全挑战,SWE提供了一种具有成本效益和可持续性的解决方案.
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