太阳能海水淡化是解决全球淡水短缺的最有前景方法之一.然而,传统的蒸发体在高盐度海水中遭遇了盐累积带来的蒸发速率下降甚至失效的瓶颈.受古代水车的启发,本文开发了一种自适应旋转蒸发器,其可以在任意浓度的盐水中实现长期高效的太...太阳能海水淡化是解决全球淡水短缺的最有前景方法之一.然而,传统的蒸发体在高盐度海水中遭遇了盐累积带来的蒸发速率下降甚至失效的瓶颈.受古代水车的启发,本文开发了一种自适应旋转蒸发器,其可以在任意浓度的盐水中实现长期高效的太阳能海水淡化.这种蒸发器是一种双硫化物负载的滚筒式生物质炭.借助了木材天然的水传输通道和分层结构,蒸发器具有杰出的水供应和热定位能力.实验和数值模拟表明,归因于其低密度及独特的亲疏水特性,这个蒸发器能够在盐结晶产生的重心偏移下周期性转动以实现自动盐移除.这使得这个蒸发体甚至可以在饱和盐水(26.47%)中,24 h内保持2.8 kg m^(-2)h^(-1)的高蒸发速率,这是过去一直无法实现的.因此,这项概念验证工作展示了一种不受浓度和运行时间限制的、自旋转诱导脱盐的蒸发器.展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(52272153 and 52032004)Open Project of Key Laboratory of Optical System Advanced Manufacturing Technology(2022KLOMT02-05)。
文摘太阳能海水淡化是解决全球淡水短缺的最有前景方法之一.然而,传统的蒸发体在高盐度海水中遭遇了盐累积带来的蒸发速率下降甚至失效的瓶颈.受古代水车的启发,本文开发了一种自适应旋转蒸发器,其可以在任意浓度的盐水中实现长期高效的太阳能海水淡化.这种蒸发器是一种双硫化物负载的滚筒式生物质炭.借助了木材天然的水传输通道和分层结构,蒸发器具有杰出的水供应和热定位能力.实验和数值模拟表明,归因于其低密度及独特的亲疏水特性,这个蒸发器能够在盐结晶产生的重心偏移下周期性转动以实现自动盐移除.这使得这个蒸发体甚至可以在饱和盐水(26.47%)中,24 h内保持2.8 kg m^(-2)h^(-1)的高蒸发速率,这是过去一直无法实现的.因此,这项概念验证工作展示了一种不受浓度和运行时间限制的、自旋转诱导脱盐的蒸发器.
