工程学最新突破：边净水边发电的太阳能装置

2019-07-12 10:04

人类在获取清洁水源的同时往往要耗费电力资源，但如果能做到不浪费的同时还产生电力呢？发电厂是不是也可以从“用水者”变成“生产者”？英国《自然·通讯》杂志9日发表了一项工程学最新突破：一种可以一边净水一边发电的太阳能装置问世，该设备有望缓解干旱和半干旱地区能源及清洁水源短缺的问题。

全球对能源和清洁水源的需求不断上升，对可持续发展造成了一定的挑战。电力生产有时需要大量用水，净水厂反过来也要消耗电力资源。太阳光作为一种可持续、可再生的能源，能够同时为太阳能电池和净水装置供能。不过一直以来，这两种技术的能量和成本效率都很有限。

而此次，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的研究团队开发出一种全新装置，其结合了现有的两种太阳能驱动技术——光伏和多级膜蒸馏，能够同时产生电力和清洁水。膜蒸馏是一种先进的太阳能驱动系统，只需相对较低的温度就能完成蒸馏和淡水收集。而研究团队设计了一种三级膜蒸馏组件，把它固定在光伏板背面，利用光伏板散出的热量进行蒸馏。

值得一提的是，整个装置的效率与一个商用太阳能电池相当，净水产量则超过大部分现有装置。

研究人员表示，将两种功能集中在一个装置中，可以提高能源效率。他们认为，最新问世的装置能让发电厂从“用水者”变成清洁水的“生产者”，有望在太阳辐射充足且淡水匮乏的地区实现废水再利用。

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以最常见的火力发电站来说，无论是冷却用水还是锅炉蒸汽用水，都需要大量的水，甚至是净化水，这个过程无可避免的又要耗掉一定的电力。因此，能将净水和发电集中在一起的设备，才会被视为能源领域和工程学领域的双重突破。目前看来，这一技术的效率令人满意，如果成本也能控制在合理范围的话，其将成为沙漠干旱地区一个大有前途的新能源装置。