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二號站登錄測速發電量提高了 8%,KAUST開發特殊的膜為海水淡化帶來福音

2號站登錄測速 2號站登錄測速 2個月前 (08-04) 6次瀏覽

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膜設計的微小變化會對 KAUST 開發的一項新技術的性能產生很大影響,該新技術利用太陽能電池的廢熱進行海水淡化。

太陽能電池板會變得非常熱——比干旱地區的周圍氣溫高 40 攝氏度以上。出現這些情況是因為硅光伏電池通常僅將吸收的太陽能的四分之一轉化為電能,而二號站登陸測速鏈接余部分則用于加熱電池。極端的工作溫度會降低電池的效率和壽命。

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2019年,王鵬和他的團隊意識到太陽能電池的廢熱可以用于水凈化。他們開發了一種安裝在光伏板下方的裝置,可將海水吸入一系列分層通道。太陽能電池熱量在最上層通道中蒸發的水通過多孔膜到達下層,在那里被重新蒸餾。經過三層凈化后,淡水的生產速度接近每小時 1.6 升。

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然而,即使采用水冷,該團隊發現他們的光伏電池板的工作溫度仍然居高不下。為了解決這個問題,研究人員 Wenbin Wang 和 Sara Aleid 幫助開發了一個理論模型,以探索某些膜參數(如厚度和孔隙率)與太陽能電池熱度之間的關系。

實現較低的太陽能電池溫度依賴于調節通過多級裝置中疏水膜的熱傳遞,Wang 解釋說,僅僅通過調節膜參數,我們發現使用具有更高孔隙率的更薄疏水膜可以同時實現更高的脫鹽性能和更低的太陽能電池溫度。

將這些結果從實驗室應用到現實環境中,團隊需要最大限度地減少與海水淡化相關的能源需求和副產品浪費。研究人員從靜脈輸液管線中使用的輸液技術中汲取靈感,開發了一種重力驅動系統,無需外部泵即可將海水輸送到太陽能電池裝置中。此外,一種特殊的織物可以吸走固體鹽分和礦物質,避免有毒液體鹽水的釋放。

因為我們的設備旨在淡化海水并為離網社區提供電力,依靠機械泵來控制源水的流量并不是一個好的選擇。

包括在陽光明媚的 KAUST 校園進行的戶外測試在內的實驗表明,新的膜設計將發電量提高了 8%,同時2號站線路測速將以前的淡水發電率提高了一倍。


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