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美高梅官方开户:新太阳能技术可大量生产饮用水

时间:2019/7/4 13:24:15  作者:  来源:  浏览:0  评论:0
内容摘要: 被称为“太阳能蒸馏器”的罐式设备能够利用太阳光蒸发脏水或咸水,并将蒸汽凝结成安全的饮用水。但是大而昂贵的蒸馏器只能为一个小家庭提供足够的水。如今,研究人员已经开发出一种新材料,可以加速蒸发过程,使小型太阳能蒸馏器能够提供一个家庭所需的全部饮用水。如果这项技术被证明足够便宜,它将...
        被称为“太阳能蒸馏器”的罐式设备能够利用太阳光蒸发脏水或咸水,并将蒸汽凝结成安全的饮用水。但是大而昂贵的蒸馏器只能为一个小家庭提供足够的水。如今,研究人员已经开发出一种新材料,可以加速蒸发过程,使小型太阳能蒸馏器能够提供一个家庭所需的全部饮用水。如果这项技术被证明足够便宜,它将可以为数百万贫困人口提供清洁的饮用水。
  联合国儿童基金会的数据显示,目前全球有7.83亿人,即接近1/10的人口无法获得这种服务。这些人每天花费共计两亿小时从遥远的水源取水。尽管目前已有净化污水和淡化海水的技术,但这些技术通常需要昂贵的基础设施和大量能源,而这让许多社区无法承受。
  近来,研究人员一直致力于将太阳能蒸馏器升级为一种廉价、低技术含量的替代品。传统的蒸馏器不过是一个装满水的黑底容器,顶部是透明的玻璃或塑料盖。黑色的底部吸收阳光,加热水,使其蒸发,并留下污染物。然后水蒸气凝结在透明的覆盖物上,最终慢慢进入一个收集器。
  但是,由于太阳光必须在蒸发开始前加热全部体积的水,导致水的输出量很低。商业上可用的版本每平方米的覆盖面积每小时产生约0.3升水(L/h/m2)。一个人每天需要大约3升的饮用水。为一个小家庭提供足够的饮用水大约需要5平方米左右的面积。理论上,在这种装置的最佳运行状态下,只能产生1.6 L/h/m2。
  美国得克萨斯大学奥斯汀分校材料科学家Guihua Yu和他的同事最近报告了一种绕过这一极限的新方法。它包括水凝胶,以及形成一个三维多孔吸水网络的聚合物混合物。
  Yu和同事用两种聚合物—— 一种叫做聚乙烯醇(PVA)的水结合聚合物,另一种叫做聚吡咯(PPy)的光吸收剂——制成了一种凝胶状海绵,然后把它们放在一个太阳能蒸馏器的水面上。
  在凝胶内部,一层水分子与PVA紧密结合,每一层水分子都形成多个化学键,称为氢键。但由于它们的大部分键合能力都与PVA有关,结合水分子只能松散地与附近的其他水分子结合,最终形成了Yu所说的“中间水”。

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