拒盐微通道有助于利用太阳的能量使海水可饮用

太阳能蒸馏装置可以净化盐度超过10%的反渗透工厂的盐水，以及直接从红海取水。该技术提供的淡水生产率是现有脱盐太阳能蒸馏器的两倍。

受电影《少年派的奇幻漂流》中漂浮的太阳能剧照的启发，KAUST教授甘乔强开发了几种纳米材料和热隔离工艺，以增强苦咸水蒸发为纯蒸汽的能力。2016年，他创办了一家初创公司Sunny Clean Water，生产低成本的充气蒸馏器，每天能够产生10-20升淡水。

2021 年，甘加入 KAUST，并与 KAUST 教授 Yu Han 和研究员 Kaijie Yang 合作，以提高脱盐效率，这是一种采用疏水表面或流体对流等技术来限制矿物质堆积的策略。

该团队的新型蒸发器是一个厘米大小的塑料立方体，其中包含几个玻璃纤维膜 - 通常用于过滤的薄材料。涂有碳纳米管的水平排列膜在立方体的上表面充当吸光层。在它下面，一系列垂直定向的膜或“传质桥”将太阳能吸收器与散装盐水分开。

然而，当谈到海水净化时，甘承认即使是他的设备也有局限性。“随着时间的推移，你总是会看到盐在太阳能吸收材料上积累 - 积累的盐反射阳光并降低蒸馏器的性能，”他说。

构思该设计的杨解释说，这些桥梁包含亲水微通道，将海水吸收到顶部太阳能层，然后蒸馏成蒸汽。当盐分积累达到阈值时，由于浓度梯度的毛细作用，相同的微通道将盐水输送回海水中。

高架桥允许盐回流过程中产生的传导热量流入太阳能蒸馏器，从而提高蒸发效率。“其他蒸发器可以实现良好的脱盐，但回流过程短，会产生大量的热能损失，并影响水的产生速率，”杨说。

“我们的系统具有一个优势，它可以调整脱盐和水生成之间的权衡。

在室内实验室和室外野外站进行的测试表明，太阳能仍然可以满足两个人每天的饮用需求，估计原材料成本为每平方米50美元。

“我们可以通过将立方体组装在一起来扩展到更大的架构，”Han 说。“由于该设备无需任何维护即可长期运行，我们正在为商业化做准备。

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