Dessalinização solar passiva para alta eficiência e rejeição de sal através de um processo reverso

May 29, 2023

Natureza Água (2023)Cite este artigo

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Embora a destilação reversa movida a energia solar integrada com localização térmica tenha mostrado recentemente uma atraente eficiência de conversão solar em água, abordagens eficazes de rejeição/descarga de sal são escassas para alcançar a dessalinização solar passiva sustentável. Aqui, fabricamos dispositivos de destilação solar elaboradamente baseados em camadas de água com evaporação reversa de espessura em escala milimétrica e obtivemos com sucesso alta eficiência simultânea e rejeição de sal durante processos de dessalinização solar. Dois modos de operação passivos (modo de gravidade e modo de descarga) foram desenvolvidos para rejeição sustentável de sal, que mostraram eficiências de conversão solar em água de 59,1% e 60,6%, respectivamente, com 3,5% em peso de salmoura. Mais notavelmente, o dispositivo fabricado também apresentou excelente capacidade (47,4% de eficiência) para dessalinizar continuamente água de alta salinidade (21% em peso) sem cristalização de sal. Para um amplo nível de aplicação, discutimos e testamos dispositivos de dessalinização de dez estágios baseados em camadas de água com evaporação reversa. Uma eficiência total de 354% foi alcançada juntamente com o sucesso da rejeição de sal em cada estágio, indicando um novo caminho para a dessalinização solar passiva de alta eficiência e rejeição de sal.

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Ghasemi, H. et al. Geração de vapor solar por localização de calor. Nat. Comum. 5, 4449 (2014).

Artigo CAS PubMed Google Scholar

Ni, G. et al. Geração de vapor sob o mesmo sol possibilitada por estrutura flutuante com concentração térmica. Nat. Energia 1, 16126 (2016).

Artigo CAS Google Acadêmico

Tao, P. et al. Evaporação interfacial movida a energia solar. Nat. Energia 3, 1031–1041 (2018).

Artigo Google Acadêmico

Yang, Y. et al. Um evaporador solar assimétrico escalável tipo diodo com resistência ultra-alta ao sal. Av. Função. Matéria. 33, 2210972 (2023).

Artigo CAS Google Acadêmico

Chiavazzo, E. et al. Dessalinização solar passiva de água do mar de alto rendimento por destilação modular e de baixo custo. Nat. Sustentar. 1, 763–772 (2018).

Artigo Google Acadêmico

Xue, G. et al. Captação de água altamente eficiente com dispositivo otimizado de destilação por membrana térmica solar. Globo. Desafio. 2, 1800001 (2018).

Artigo PubMed PubMed Central Google Scholar

Zhang, L. et al. Dessalinização solar termicamente localizada passiva e de alta eficiência. Meio Ambiente Energético. Ciência. 14, 1771–1793 (2021).

Artigo CAS Google Acadêmico

Wang, F. et al. Um purificador de água solar de alto desempenho com estrutura invertida de estágio único por meio de absorção e condensação aprimoradas. Joule 5, 1602–1612 (2021).

Artigo CAS Google Acadêmico

Xu, Z. et al. Dessalinização de altíssima eficiência por meio de um destilador solar multiestágio termicamente localizado. Meio Ambiente Energético. Ciência. 13, 830–839 (2020).

Artigo CAS Google Acadêmico

Wang, W. et al. Produção simultânea de água doce e eletricidade por meio de destilação por membrana solar fotovoltaica em vários estágios. Nat. Comum. 10, 3012 (2019).