阿卜杜拉国王科技大学的一组研究人员开发出一种利用太阳能电池板余热来提取干净饮用水的方法。在他们发表在Nature Communications杂志上的论文中,研究人员描述了他们如何改进传统太阳能电池板以净化盐水。

数以百万计的人,主要是在发展中国家,很难获得饮用水 的水。为了解决这个问题,科学家们一直在寻找从空气中捕获水的方法,或者寻找不适合消费的清洁水。在这项新的努力中,研究人员修改了现有的太阳能电池板技术,以便同时净化用于饮用的盐水。

这项工作涉及在传统太阳能电池板下面添加盒装层 - 它们用于通过蒸馏净化盐水。箱子包括三级蒸馏装置。来自太阳能电池板的余热下降到第一个箱子,第一个箱子利用热量来加热盐水 - 当它蒸发时,它通过一个膜然后冷凝,产生干净的饮用水。从第一个盒子产生的热量传递到第二个盒子,该盒子经历相同的过程以产生干净的饮用水。来自第二个箱子的热量传递到第三个箱子,在那里处理更多的水。

改进的太阳能电池板的测试表明它们能够净化普通的盐水和海水。除了去除污垢和其他颗粒外,蒸馏过程还可去除危险的重金属。测试还表明,改进的面板能够净化高达传统太阳能蒸馏器的三倍。研究人员还指出,太阳能电池板下方的添加并未降低其效率 - 它们的效率仍然约为11%。

来自太阳能电池板(上表面)的热量将来自海水通道(深蓝色)的水蒸气穿过多孔膜(橙色)驱动到淡水接收器通道(浅蓝色)中。图片来源:王文斌2019

研究人员建议,他们改进的太阳能电池板可用于人们容易获得海水等咸水的地方,以提供干净的饮用水。他们进一步建议,如果未来的太阳能电池板包括蒸馏能力,它们有可能产生世界上高达10%的水消耗量。