什么是簡單的太陽能淡化

由麻省理工學院的研究人員在中國開發的完全無源的太陽能淡化系統可以為每個平方米的太陽能收集區域每小時提供超過1.5加侖的新鮮飲用水。這樣的系統有可能服務于離網干旱的沿海地區，以提供高效，低成本的水源。

該系統使用多層平面太陽能蒸發器和冷凝器，并以垂直陣列排列，并在頂部放置透明的氣凝膠隔熱層。今天在《能源與環境科學》雜志上發表的一篇論文中對此進行了描述，該論文由麻省理工學院的博士生張琳(Lanan Zhang)和趙琳(Lin Zhao)，博士后徐振元(Xuyuanyuan)，機械工程學教授，系主任王伊芙琳(Evelyn Wang)以及麻省理工學院和上海交通大學的其他八位作者撰寫中國的通大學。

系統效率的關鍵在于它使用多個階段中的每個階段來淡化水的方式。在每個階段，都利用而不是浪費前階段釋放的熱量。這樣，該團隊的演示設備在將太陽光的能量轉換為水蒸發的能量時可以達到385%的總體效率。

該設備本質上是多層太陽能蒸餾器，具有一組用于蒸餾液體的蒸發和冷凝成分。它使用平板來吸收熱量，然后將熱量轉移到一層水上，以便開始蒸發。蒸汽然后凝結在下一個面板上。收集了水，而蒸氣冷凝產生的熱量則傳遞到下一層。

每當蒸氣凝結在表面上時，都會釋放出熱量。在典型的冷凝器系統中，熱量僅散失到環境中。但是在這種多層蒸發器中，釋放的熱量流到下一個蒸發層，從而回收了太陽熱并提高了整體效率。

王說：“當冷凝水時，會釋放出熱量。” “如果您有多個舞臺，則可以利用這一熱量。”

添加更多的層可提高生產飲用水的轉化效率，但每一層也會增加系統的成本和體積。團隊確定了其概念驗證設備的10級系統，該系統已在MIT建筑物屋頂上進行了測試。該系統以每平方米5.78升(每11平方英尺約1.52加侖)的速度收集超過城市飲用水標準的純凈水。王說，這是以前任何此類被動式太陽能淡化系統產生的記錄量的兩倍多。