北理工Nature Water：太阳能海水淡化新方法

太阳能海水淡化是缓解淡水短缺的有效方法。而由太阳能驱动的逆向蒸馏方式其能量转化效率远超传统太阳能蒸馏方式，受到了广泛关注。然而太阳能驱动反蒸馏最近显示出了诱人的太阳能-水转换效率，但有效的实现可持续的被动式太阳能淡化的盐排斥/放盐方法却很稀缺。

北京理工大学机械与车辆学院郑宏飞教授课题组制作了基于毫米级厚度的反向蒸发水层的太阳能蒸馏装置，并成功地实现了在太阳能脱盐过程中同时实现高效率和抗盐功能。为持续除盐，研究团队开发了两种被动运行模式（重力模式和排放模式），在3.5%含盐条件下，日水转化效率分别为59.1%和60.6%。更值得注意的是，所制备的器件也显示出良好的能力，可以在21 wt%浓盐水环境下以47.4 %的效率可持续地蒸馏。在具有10级水层回热结构的装置在常规3.5 wt%盐水环境下取得了354 %的高效率，并在每一级水层中都成功实现了抗盐功能。研究成果以Passive solar desalination towards high efficiency and salt rejection via a reverse-evaporating water layer of millimetre-scale thickness为题发表于Nature Water。

【数据概要】

图1. 太阳能驱动的蒸馏模式 (a)传统蒸馏；(b)基于亲水材料的逆向蒸馏；(c)基于水层的逆向蒸馏

图2. 单级装置实验与仿真 (a)-(c) 三种运行模式；(d)-(f) 盐度实验结果；(g)-(i) 蒸发表面盐度仿真结果

图3. 10级装置实验 (a) 10级装置结构原理；(b) 室内实验结果；(c) 10级装置；(d) 室外实验结果；(e) 室内实验平台；(f) 产水与盐度结果；(g) 温度结果；(h) 室外实验平台

论文地址：https://www.nature.com/articles/s44221-023-00125-1

本文参考：https://www.bit.edu.cn/xww/xzw/xsjl1/2fa64da06f7e4a22b5c45f101ef59203.htm