全球?qū)δ茉春颓鍧嵥吹男枨蟛粩嗌仙瑢沙掷m(xù)發(fā)展造成一定的挑戰(zhàn)。電力生產(chǎn)有時需要大量用水,凈水廠反過來也要消耗電力資源。太陽光作為一種可持續(xù)、可再生的能源,能同時為太陽能電池和凈水裝置供能。不過,這兩種技術(shù)的能量和成本效率都很有限。
沙特阿拉伯圖沃阿卜杜拉國王科技大學的王鵬及同事的研制裝置結(jié)合了現(xiàn)有的兩種太陽能驅(qū)動技術(shù)——光伏和多級膜蒸餾,能夠同時產(chǎn)生電力和清潔水源。膜蒸餾是一種先進的太陽能驅(qū)動系統(tǒng),只需相對較低的溫度就能完成蒸餾和淡水收集。研究者設(shè)計了一種三級膜蒸餾組件,并將其固定在光伏板背面,利用光伏板散出的熱量進行蒸餾。整個裝置的效率與一個商用太陽能電池相當,凈水產(chǎn)量則超過大部分現(xiàn)有裝置。
將兩種功能集中在一個裝置中可以提高能源效率。研究者認為他們的裝置能讓發(fā)電廠從用水者變成清潔水的生產(chǎn)者,有望在太陽輻射充足且淡水匱乏的地區(qū)實現(xiàn)廢水再利用。