河南
近日，據(jù)媒體報道，中國科學院過程工程研究所與深圳大學聯(lián)合團隊近日提出一種基于高分子“鎖扣”機制的新策略，成功將納米顆粒編織成三維結(jié)構(gòu)的光熱蒸發(fā)材料，大幅提升了太陽能海水蒸發(fā)效率。
實驗數(shù)據(jù)顯示，該三維材料通過多重散射和吸收效應(yīng)，太陽光吸收率達90.2%；同時，納米限域空間可改變水分子間的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，使蒸發(fā)等量水分所需的能量降低45.7%。
在標準測試條件下，單根蒸發(fā)體的蒸發(fā)速率達到每小時每平方米38.14千克，是團隊此前開發(fā)的二維薄膜材料的8.5倍。
在穩(wěn)定性方面，材料經(jīng)歷連續(xù)30天的海水加速老化測試后，無納米顆粒脫落，且在光照下不產(chǎn)生活性自由基，成功解決了有機基底易降解的難題。
目前，團隊已實現(xiàn)百克級量化生產(chǎn)，并建成了面積為0.75平方米的戶外試驗裝置。在自然光照條件下，該裝置日產(chǎn)淡水20.16升，可滿足約10人的基本飲水需求，產(chǎn)水水質(zhì)達到世界衛(wèi)生組織飲用水標準。
此外，產(chǎn)出的淡水已成功用于灌溉5平方米農(nóng)田，持續(xù)一整年，菠菜、玉米、小白菜等作物均完成了完整的生長周期，充分驗證了其在農(nóng)業(yè)灌溉中的可行性。全生命周期成本分析表明，該裝置運行兩年后，產(chǎn)水成本將低于市售瓶裝水。
研究團隊表示，目前正進一步優(yōu)化冷凝效率和系統(tǒng)成本，推動該技術(shù)在沿海缺水地區(qū)、海島及偏遠偏遠區(qū)域的規(guī)模化落地，讓陽光與海水早日轉(zhuǎn)化為惠及百姓的安全淡水。
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