Dessalement solaire passif vers un rendement élevé et un rejet du sel via un inverseur

Jun 08, 2023

Eau Nature (2023)Citer cet article

Détails des métriques

Bien que la distillation inverse à énergie solaire intégrée à la localisation thermique ait récemment montré une efficacité de conversion solaire-eau attrayante, les approches efficaces de rejet/décharge de sel sont rares pour parvenir à un dessalement solaire passif durable. Ici, nous avons fabriqué de manière élaborée des dispositifs de distillation solaire basés sur des couches d'eau à évaporation inverse d'une épaisseur millimétrique et avons réussi à réaliser simultanément un rendement élevé et un rejet de sel pendant les processus de dessalement solaire. Deux modes de fonctionnement passifs (mode gravité et mode décharge) ont été développés pour un rejet durable du sel, qui ont montré des efficacités de conversion solaire-eau de 59,1 % et 60,6 %, respectivement, avec 3,5 % en poids de saumure. Plus particulièrement, l'appareil fabriqué a également montré une excellente capacité (efficacité de 47,4 %) à dessaler en continu de l'eau à haute salinité (21 % en poids) sans cristallisation du sel. Pour un large niveau d'application, nous avons discuté et testé des dispositifs de dessalement en dix étapes basés sur des couches d'eau à évaporation inverse. Une efficacité totale de 354 % a été atteinte parallèlement au succès du rejet de sel à chaque étape, indiquant une nouvelle voie pour le dessalement solaire passif à haute efficacité et par rejet de sel.

Ceci est un aperçu du contenu de l'abonnement, accès via votre institution

Abonnez-vous à cette revue

Recevez 12 numéros numériques et un accès aux articles en ligne

79,00 $ par année

seulement 6,58 $ par numéro

Louer ou acheter cet article

Les prix varient selon le type d'article

à partir de 1,95 $

à 39,95 $

Les prix peuvent être soumis aux taxes locales qui sont calculées lors du paiement

Les données étayant les conclusions de cette étude sont disponibles dans le document et ses informations supplémentaires.

Le code utilisé dans cette étude est disponible auprès des auteurs correspondants sur demande raisonnable.

Ghasemi, H. et al. Production de vapeur solaire par localisation de chaleur. Nat. Commun. 5, 4449 (2014).

Article CAS PubMed Google Scholar

Ni, G. et al. Génération de vapeur sous un seul soleil permise par une structure flottante à concentration thermique. Nat. Énergie 1, 16126 (2016).

Article CAS Google Scholar

Tao, P. et coll. Évaporation interfaciale provoquée par le soleil. Nat. Énergie 3, 1031-1041 (2018).

Article Google Scholar

Yang, Y. et al. Un évaporateur solaire asymétrique évolutif de type diode avec une résistance au sel ultra élevée. Av. Fonction. Maître. 33, 2210972 (2023).

Article CAS Google Scholar

Chiavazzo, E. et al. Dessalement solaire passif de l’eau de mer à haut rendement par distillation modulaire et à faible coût. Nat. Soutenir. 1 763-772 (2018).

Article Google Scholar

Xue, G. et coll. Récupération d’eau très efficace avec dispositif de distillation à membrane solaire thermique optimisé. Glob. Défi. 2, 1800001 (2018).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Zhang, L. et coll. Dessalement solaire thermiquement localisé passif et à haut rendement. Énergie Environnement. Sci. 14, 1771-1793 (2021).

Article CAS Google Scholar

Wang, F. et coll. Un purificateur d'eau solaire à structure inversée en un seul étage hautes performances grâce à une absorption et une condensation améliorées. Joule 5, 1602-1612 (2021).

Article CAS Google Scholar

Xu, Z. et al. Dessalement à très haut rendement via un distillateur solaire à plusieurs étages thermiquement localisé. Énergie Environnement. Sci. 13, 830-839 (2020).

Article CAS Google Scholar

Wang, W. et coll. Production simultanée d’eau douce et d’électricité via une distillation à membrane solaire photovoltaïque à plusieurs étages. Nat. Commun. 10, 3012 (2019).