星期五, 10月 2

可進行太陽能發電神奇海綿

最近麻省理工學院機械工程系的研究人員宣布他們成功製造出了一種神奇海綿,可以利用太陽能將水轉化為水蒸汽,所需的太陽光亮度只是傳統蒸汽太陽能發電機的百分之一。科學家在碳質泡沫上覆蓋多層石墨薄片,製造出了這種新型材料,據悉這種材料的能量轉化效率高達85%。


這種材料可以漂浮在水面上,在進行了大量實驗後,科學家發現瞭如何實現材料頂層保暖性能最佳化的好辦法,在微波爐中加熱石墨,讓石墨的體積增大,密度減小,在微波爐中的石墨開始冒泡,體積開始膨脹。結果石墨頂層滲透性能極佳,能很好的吸收並保存熱量。

最底層是含有大量微小氣囊的碳泡沫結構,可以讓材料浮在水面上,同時這層材料也具有保溫隔熱功效,可以防止熱量從底部流失。不過這層材料的真正厲害之處,在於它可以將水轉化為水蒸汽,無數細小的孔洞在熱量的作用下通過毛細孔效應將水吸上來。

如此,在陽光的照射下,材料被加熱,並在底層泡沫和空氣之間形成壓差,這部分壓差可以將水通過碳泡沫吸到石墨層。只要水進入了石墨結構,在此囤積的大量熱能就能將水轉化為水蒸汽。照射石墨層的陽光越強烈,通過材料被吸上來的水量越大,產生的蒸汽也就越多。

“無論是脫鹽淡化、衛生體系還是消毒領域,蒸汽的作用都很重要,”負責這項材料學研究的麻省理工學院博士後研究生Hadi Ghasemi說,“尤其是在一些偏遠地區,陽光是唯一的能量來源,如果能用太陽能發電,無疑非常有用。”

團隊也表示這種海綿一樣的材料的製造原料相當低廉,可以用於一系列低成本、緊湊型的蒸汽發電用途,團隊特別指出這項新技術比起傳統太陽能蒸汽發電技術有巨大的進步。我們相信未來的太陽能蒸汽發電系統一定會更便宜、更容易製造、運行更簡單、維護更方便。
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