超高效太陽能蒸汽技術(shù)面世

美國萊斯大學(xué)的科學(xué)家近日公布了一項(xiàng)具有革命性的新技術(shù)——利用納米粒子技術(shù)將太陽能轉(zhuǎn)換為蒸汽。這項(xiàng)由賴斯大學(xué)納米光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的新“太陽能蒸汽”技術(shù)非常有效，它甚至可以使冰冷的水直接產(chǎn)生蒸汽。

太陽能蒸汽設(shè)備的整體能源效率遠(yuǎn)超光伏太陽能電池板。

一篇詳細(xì)介紹該技術(shù)的文章刊登在11月19日ACSNano期刊網(wǎng)絡(luò)版。據(jù)了解，“太陽能蒸汽”技術(shù)的能源整體轉(zhuǎn)換效率高達(dá)24%。相比之下，普通的光伏太陽能電池板的轉(zhuǎn)化效率只為15%。然而，發(fā)明者表示，希望該技術(shù)能首先用于發(fā)展中國家的衛(wèi)生系統(tǒng)與凈水應(yīng)用，而不是發(fā)電。

該項(xiàng)目的首席科學(xué)家內(nèi)奧米·哈勒斯說：“有了這項(xiàng)技術(shù)，我們開始考慮一種完全不同的太陽能熱發(fā)電新方法。”

這種高效率的“太陽能蒸汽”技術(shù)，可由采光納米粒子將太陽光轉(zhuǎn)化為熱能。當(dāng)設(shè)備浸沒在水中或者暴露在陽光下時(shí)，納米粒子快速升溫，將水或陽光迅速水汽化從而產(chǎn)生蒸汽。

哈勒斯指出，這種“太陽能蒸汽”的總體能源效率還可隨著技術(shù)的改進(jìn)而提高。

蒸汽是目前全球最常用的工業(yè)流體之一，約90％的電力由蒸汽產(chǎn)生。蒸汽也常用于消毒醫(yī)療廢物、手術(shù)器械以及食物和凈化水。目前大多數(shù)工業(yè)蒸汽源自大型鍋爐，哈勒斯表示，“太陽能蒸汽”的高效率能使蒸汽的生產(chǎn)更加經(jīng)濟(jì)化。

發(fā)展中國家的居民將首先感受到“太陽能蒸汽”技術(shù)帶來的好處。萊斯大學(xué)的工科大學(xué)生們已在一個(gè)缺乏電力的診所中，創(chuàng)建出為醫(yī)療以及牙科器械消毒的太陽能蒸汽滅菌器。

哈勒斯也由此獲得一筆具有挑戰(zhàn)性的大額捐款：他將在“比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金”的資助下，設(shè)計(jì)制造出一個(gè)超小規(guī)模的設(shè)備。這種設(shè)備可在沒有下水道系統(tǒng)或者缺乏電力的地區(qū)處理居民的排泄物。

“太陽能蒸汽”的另一個(gè)潛在用途是利用白天的陽光，在晚上為混合動(dòng)力空調(diào)及供暖系統(tǒng)供電。哈勒斯和同事們進(jìn)行蒸餾實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，太陽能蒸汽的效率比現(xiàn)有的蒸餾塔效率高出2.5倍。