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麻省理工学院将太阳能蒸汽转化为更便宜的能源,清洁的水

麻省理工学院的科学家和工程师在相变可再生技术方面有了新的转变。它结合了迄今为止我们最喜欢的能源机器,太阳和最新一代的基于石墨的收集系统,可产生最高效的太阳能蒸汽。

该方法得出了迄今为止报道的最低的光学浓度:产生的蒸汽强度约为晴天的10倍。这种新材料将使蒸汽发生器能够在较低的日照浓度和较便宜的跟踪系统下运行。它有可能取代超高强度纳米粒子的产生方法和以前用来产生蒸汽的相对低效且庞大的镜场。

秘密是一种既可以有效吸收阳光又可以在液体表面产生蒸汽的材料。它是亲水和隔热的,在太阳光谱中吸收,并具有相互连接的孔。麻省理工学院机械工程系的博士后Hadi Ghasemi领导了该结构的开发。他和机械工程负责人Chen Gang以及麻省理工学院的其他五人,在《自然通讯》杂志上报道了这种新型蒸汽发生器的细节。

基本上,太阳能蒸汽过程是通过剥落一薄层石墨开始的。您将其放在微波炉中,制成石墨“爆米花”。石墨会起泡并形成一堆薄片,从而形成一种多孔材料,该材料比现有方法更有效地吸收和保留太阳能。

然后,研究人员将材料排列在一个薄的双层圆盘形结构上,顶部是石墨。底部是海绵状碳泡沫,其中包含空气囊,既可以使泡沫漂浮,又可以使下面的液体绝缘。这种泡沫具有非常小的孔,以允许水通过毛细作用向上浮动通过结构。

进入阳光。它撞击结构并在石墨层中产生热点。产生的压力梯度将水吸过碳泡沫。当水渗入石墨层时,聚集在石墨中的热量将水变成蒸汽。

原则上,就像在炎热的晴天将海绵放在水中一样,它可以不断吸收和蒸发液体。连同其潜在的电力使用,太阳能蒸汽系统将能够对不纯和废水进行脱盐和/或净化。一位评论者建议,有一天,它甚至可能启用太阳能热水车!按比例放大,这种相对便宜的材料的布置将可能消除对用于聚集阳光的复杂,昂贵的系统的需求。该研究小组能够将85%的太阳能转化为蒸汽,其强度是典型晴天的10倍。Ghasemi说,两层中使用的材料的不同组合可能在较低浓度下产生更高的效率。麻省理工学院需要做更多的工作,光荣。

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