水是生命之源,是维系生命的基本要素。地球虽然有百分之七十一的面积为水所覆盖,但在全球水资源中,人类真正能够利用的淡水量,仅占地球总水量的百分之零点二六,为此海水淡化作为海水资源的开源增量技术,已成为解决全球水资源危机的重要途径。
本项目以如何高效海水淡化而展开创新研究,我们发现界面太阳能加热技术为缓解水资源缺乏提供了全新的路径,太阳能蒸汽发生是一种通过光热转换过程利用太阳能的可靠、环保、成本低廉的技术,其中界面太阳能蒸汽发生系统以其光热转换、热管理、输水逸汽、外围装置的高度集成以及精细设计的特点,能高效、快速地从块状水体甚至大气中吸取水分并通过太阳能转换的热能产生蒸汽,从而产出淡水、无机盐和能量。同时将环境影响降至最低,并且已经有技术在应用。但界面太阳能加热技术中的蒸发,它需要克服水的蒸发焓,这大大限制了太阳能到淡水的输出,而且现有的海水淡化技术还只是让海水脱盐,水质达不到要求。
针对这些问题,我们小组构思让界面太阳能蒸汽产生技术与基于膜过滤的水净化技术相结合,设计出我们的太阳能蒸汽驱动膜过滤水净化装置;并通过优化装置的隔热,来克服蒸发过程产生的水蒸发焓的问题。