這個太陽能電池板系統可以從空氣中回收水。
如何部署該系統的示意圖。
本質上,太陽能通常在干旱地區效果最好,因此世界各地有很多科學家正在用太陽能發電清潔水。但如果你可以使用光伏(太陽能)面板來制造水電呢?
一群沙特阿拉伯研究人員開發了一個光伏系統,該系統不僅從稀薄的空氣中產生水,還冷卻太陽能電池板,并提高其在此過程中的效率。
該系統的工作原理是將太陽能電池板放在特制的水凝膠(一種由聚合物制成的超級吸水凝膠)上。將這些安裝在金屬容器上。
水凝膠從周圍空氣中吸收水蒸氣。然后,加熱時,它再次釋放水。太陽能電池板在發電時會加熱,因此光伏發電下的水凝膠將水釋放到容器中,在那里可以收集水。
更好的是:通過吸收這種“廢物熱量”,水凝膠將太陽能電池板冷卻一點,使其效率提高9%。
研究人員在沙特阿拉伯六月炎熱的天氣中試用了他們的系統WEC2P。結果發表在《細胞報告》的一篇論文中。
產生的水(和電)的確切數量取決于每天可用的太陽光時長——季節變化、云層和沙塵暴等都會受此影響。
30天后,一個30厘米×60厘米的太陽能電池板生產了3.4升水。這并不多,但足以灌溉一些菠菜。
這正是研究人員所做的:他們在塑料植物種植箱中設置了一個菠菜貼片。研究人員在太陽能電池板已經收集的再生水庫中播下了60顆種子,然后將盒子連接到系統,以便每天額外提供150毫升(當太陽能電池板產生的水不足時,偶爾會被另一個來源覆蓋)。盒子上裝有冷卻系統,以防止內部加熱超過50°C,但在實驗過程中不需要使用。
太陽系原型。注意金屬容器和連接到前面板的瓶子。
總共,60顆種子中有57顆發芽,16天后這些植物長到18厘米高。
阿卜杜拉國王科技大學環境科學和工程研究員、該論文高級作者彭教授說:“世界人口的一小部分仍然無法獲得清潔水或綠色電力,其中許多人生活在干旱或半干旱氣候的農村地區。”
“我們的設計使用本可以浪費的清潔能源從空氣中生產水,并適用于沙漠和海洋島嶼等偏遠地區的分散式小型農場。”
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