太阳能系统从干燥空气中提取饮用水

麻省理工学院和其他地方的研究人员大大提高了该系统的产量，该系统可以利用太阳或其他来源的热量直接从空气中提取饮用水，即使在干燥地区也是如此。

该系统建立在三年前由同一团队的成员在麻省理工学院最初开发的设计的基础上，使该过程更加接近，可以成为水电供应有限的偏远地区的实用水源。麻省理工学院机械工程系系主任伊夫林·王教授今天在一篇论文《Joule》中描述了这一发现。研究生Alina LaPotin;还有六个人在麻省理工学院以及韩国和犹他州。

Wang和她的同事展示的较早的设备为该系统提供了概念验证，该设备利用设备内部的温差允许夜间将空气中的水分吸收到吸附剂中，该吸附剂将液体收集在其表面上。并在第二天发布。当材料被太阳光加热时，加热的顶部和阴影下侧之间的温度差使水从吸附剂材料中释放回来。然后水凝结在集水板上。

但是该设备需要使用称为金属有机框架或MOF的专用材料，这些材料昂贵且供应有限，并且该系统的出水量不足以用于实际系统。研究人员说，现在，通过结合第二阶段的解吸和冷凝，以及使用易于获得的吸附剂材料，该设备的产量得到了显着提高，并且作为潜在的广泛产品的可扩展性得到了极大的提高。

Wang说，该团队认为“拥有一个小的原型真是太好了，但是我们如何才能将其变成更具扩展性的形式呢?” 设计和材料方面的新进展现在已朝着这个方向发展。

代替MOF，新设计使用了一种称为沸石的吸附材料，在这种情况下，该吸附材料由微孔铝磷酸铁组成。该材料广泛可用，稳定且具有正确的吸附剂性能，可仅基于典型的昼夜温度波动和阳光加热来提供有效的水生产系统。

LaPotin开发的两阶段设计巧妙地利用了水变化相时产生的热量。太阳的热量由盒状系统顶部的太阳能吸收板收集，使沸石变热，释放出已被捕集的水分过夜。蒸汽凝结在集热板上，该过程也会释放热量。集热板是在第二沸石层正上方并与之接触的铜片，其中冷凝热用于从随后的层中释放出蒸汽。从两层的每一层收集的水滴可以一起汇集到收集槽中。