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高效率太陽能技術將水轉變成水蒸氣

發(fā)布時間:2012-11-21 11:19    發(fā)布者:1770309616
關鍵詞: 太陽能
一對來自萊斯大學(Rice University)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新技術,利用光吸收納米粒子技術將太陽能直接高效地轉換成蒸汽。全世界90%的能源靠蒸汽渦輪機提供,大多數(shù)的工業(yè)蒸汽在又大又貴的鍋爐里產生,而該新技術由于其非常小的碳足跡和高效率,將使得蒸汽在規(guī)模上變得更小、經(jīng)濟上變得更可行。

萊絲大學(Rice University)的研究生Oara Neumann(左)和科學家Naomi Halas,是把太陽光能轉化為蒸汽的新研究的共同作者。

盡管比現(xiàn)有生產電能的太陽能板還要高效率,該技術仍可能會首先應用到不斷增長的低衛(wèi)生成本水凈化和人類廢棄物處理上。醫(yī)療廢物和手術器械的消毒,食物準備和水凈化可能很快成為發(fā)展中世界的重點領域,而這些都需要接入電網(wǎng)。

該技術依靠光吸收納米粒子,當它們淹在水中然后被照亮,這些顆粒的溫度很快就能超過水的沸點。在這個階段,它們通過非常小的表面積迅速散熱,幾乎瞬間在粒子的表面產生150°水蒸氣。該系統(tǒng)是如此地高效,甚至能輕松將冰冷的水變成蒸汽。


該技術大約能把80%的太陽能轉化成蒸汽能。通過當前的蒸汽渦輪機發(fā)電,總體效率為24%(相比一塊太陽能電池板的典型效率在15%左右)。研究人員表示,隨著技術的進一步完善,效率仍有提升的空間。



其潛在用途還可以用到混合動力空調和加熱系統(tǒng)上。該技術也被證明是非常有前途的水蒸餾方式,效率大約是現(xiàn)有商用系統(tǒng)的2.5倍。



該項目得到了梅琳達-蓋茨基金會的支持,用于人類廢棄物和污水處理,或在缺乏電力的地區(qū)建立一個小規(guī)模的系統(tǒng)。在此期間,萊斯大學的工程專業(yè)本科生已經(jīng)造出了一個太陽能蒸汽高壓鍋,可用于缺乏電力地區(qū)的醫(yī)療器械消毒。

詳細的研究資料發(fā)表在《ACS納米》雜志(The Journal Nano)上,提供公開的訪問。

資料來源:萊斯大學(Rice University)
[編譯自:gizmag]
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