【前沿】當太陽能遇上石墨烯

　　近日，中國研究人員告了一種高效、便攜的太陽能海水淡化技術，能以高達80%的能源轉換效率把海水轉化成高質量的飲用水。負責研究的南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院教授朱嘉介紹，他們使用的是一種太陽能海水淡化利用光蒸餾原理的技術，一直無法大規(guī)模應用。為此，朱嘉課題組提出一種新思路。

　　

　　近日，中國研究人員告了一種高效、便攜的太陽能海水淡化技術，能以高達80%的能源轉換效率把海水轉化成高質量的飲用水。負責研究的南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院教授朱嘉介紹，他們使用的是一種太陽能海水淡化利用光蒸餾原理的技術，無需其他能量即可產生淡水，因此為理想的海水淡化方案，但由于能量轉換效率較低，一直無法大規(guī)模應用。

　　為此，朱嘉課題組提出一種新思路，它有兩大創(chuàng)新之處一是利用石墨烯制成可折疊而且輕便的薄膜，用來吸收太陽能蒸餾海水，大大增加了便攜性；二是讓石墨烯吸收體與海水分隔開，降低熱導損耗。

　　此外，由于在過去絕大部分工作中，吸收體與水直接接觸，造成能量通過水本身的導熱而耗散掉，所以需要光學聚焦、隔熱等手段維持熱平衡。他們設計了一個特殊的二維水通道，不讓吸收體與海水直接接觸，所以不需外界輔助，就能實現(xiàn)高效轉換。

　　據(jù)報道，朱嘉課題組設計的是一個由泡沫聚苯乙烯制成的圓柱形熱絕緣體，熱絕緣體外層涂以織維素涂層構成特殊水通道，圓柱體頂部覆蓋著石墨烯薄膜。工作時，織維素通過毛細作用從下部水池吸水，供給上方薄膜加熱成蒸汽，進而收集淡水。

　　朱嘉介紹，之前光到蒸汽的能量轉換效率在同等條件下一般為60%左右，而他們的裝置可達到80%，轉化后水質經初步檢驗超過世界衛(wèi)生組織等國際通用標準。加上薄膜可折疊且輕便，制造成本較低，所以“應用范圍大大提高”。當然，這個裝置長期工作的穩(wěn)定性還需要時間以及在不同應用場景下進行檢驗。

　　水資源短缺一直是世界各國都關注的焦點問題，而我國雖然幅員遼闊，卻是世界上水資源最缺乏的國家之一，人均占有量少，水患問題也多。

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