成果推介 | 太阳能光热净水器

【技术领域】

能源环保

【技术背景】

太阳能光热驱动水蒸发技术是借助超高的光谱可见及红外光谱吸收材料将太阳能转化为热能，从而对细菌污染水体、生活及环境污水和海水等进行持续加热蒸发，然后通过冷凝装置得到纯净淡水的新型纯水技术。太阳能光热驱动水蒸发技术是一种高效可靠获得淡水或饮用水的方法，具有可持续性和环境友好性，受到了材料、环境、能源等领域的广泛关注。无论在海水淡化、污水处理、灭菌消毒和水电联产，还是在没有电力供应的边远山区、野外生存、海岛，海洋船舰，太阳能光热驱动水蒸发系统均具有广阔的应用前景。

【成果介绍】

本太阳能光热净水器产业化项目，从材料和三维结构进行开创性设计，发展全新的太阳能光热蒸发技术，实现海水淡化和工业废水净化，解决野外及海洋严酷条件下饮用水供给难题，支撑我国水资源产业的全方位发展。本成果采用还原氧化石墨烯修饰的海绵作为超黑三维多孔吸光材料，下层结合水凝胶大幅提升水的传质速率，海绵/水凝胶双层结构可以有效隔绝上面超黑海绵蒸发层和下面水凝胶传质层的热交换，促进太阳光光热转换效率，提升超黑石墨烯海绵的蒸发性能。本成果超黑石墨烯海绵/水凝胶双层结构在波长为200-2500 nm范围内光吸收率为98.2%。在1个太阳光强下，蒸发速率为2.0 kg m﹣² h﹣¹。

【技术优势】

本成果太阳能光热水蒸发的技术创新点在于开发和设计高效光热转换材料，提升太阳光吸收能力。

【应用案例】

应用于野外纯水供应、海水淡化、污水处理、灭菌消毒和水电联产等领域，以及缺乏电力供应和电网设施的边远山区、野外探险、海岛、远洋、边防等。

【市场前景】

以太阳能光热蒸发项目产业化为基础，逐步实现太阳能光热净水器市场化，力求实现兼顾社会利益与经济利益企业运营模式。太阳能光热净水技术应用范围极广，预估全球潜在市场规模至少可达千亿美元。本项目推广达产后，有望创造上亿元的销售规模。