Закон о балансировке: улучшенная техника очистки воды с использованием «Сопоставления энергии»

Сегодня большое количество людей по всему миру страдает от нехватки свежей питьевой воды, особенно в отдаленных сельских регионах, что вызывает значительную угрозу человеческой жизни и обществу. В то время как такие методы, как мембранная дистилляция и обратный осмос, использовались для лечения физиологической воды и облегчения ситуации, они страдают от таких ограничений, как низкая производительность, высокая стоимость и высокое потребление энергии.

В последние годы Greate Solar Steam Generation (DSSG) стала жизнеспособной техникой для Wate r очистка . Процесс использует фототермические материалы, которые могут поглощать большое количество солнечной энергии. Эти материалы затем создаются для плавания в воде, что помогает поддерживать локализованное отопление и генерировать воду R пар , который впоследствии сжат для получения чистой воды. Текущие методы DSSG достигли пределов солнечной тепловой эффективности и испарения ставка ; Однако, учитывая спрос на чистую воду с высоким содержанием потока в крупномасштабной коммерциализации, дальнейшее улучшение в Evaporati на ставку необходим. Предыдущие исследования пытались сделать это, изучив поглотители для манипулирования входом и необходимой энергией, необходимой для испарения, но отношения между IE и Re еще не изучались.

С этой целью профессор Лей Миао из Института технологии Шибауры, Япония, вместе с соавторами Сяоцзян Му и Цзяньхуа Чжоу из Университета электронных технологий Гийлин, Китай, стремились найти баланс между IE и RE, чтобы оптимизировать производительность проварирования в DSSG. По словам исследователей, хитрость заключалась в том, чтобы уменьшить RE в соответствии с IE, уникальную концепцию под названием «Сопоставление энергии». Для этого они разработали инновационную систему испарения, основанную на бислое структуры дерева углеродных нанотрубков (CACW). Конструкция обеспечила три слоя теплоизоляции, которые (1) минимизировали потерю тепла и предотвращали внезапное падение температуры в поглотителе и (2) регулируемый транспорт воды на поверхность испарения. Профессор Миао объясняет: «Регулирование скорости воды является ключом к стратегии« Сопоставление энергии », используемой в нашей конструкции. Управляя скоростью транспорта воды, мы гарантируем, что RE для испарения сбалансирована с IE на поглотитель». Результаты их исследования опубликованы в Solar RRL.