登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
图1、玉米秸秆蒸发体的结构和工作原理示意图
图2、玉米秸秆的表面形貌和微观结构
作者发现玉米秸秆具有良好的亲水性和极低的热导率,能够在有效供水的同时保持良好的隔热,是一种理想的太阳能界面蒸发体材料。作者首先对玉米秸秆进行冷冻干燥来保留其内部天然的孔隙结构,然后对其表面进行火焰-快速淬火碳化处理,形成双层蒸发体。通过扫描电镜可以看出,玉米秸秆内部主要包括管束组织和管胞组织。管束是沿着生长方向纵向连通的,以大量筛管环绕中间粗壮脉管结构组成,这种微纳通道可以通过毛细作用向上输水。同时,筛管与脉管之间的壁面上存在大量的微孔,该结构可以促进水分的横向扩散。管胞是一种封闭的微腔室,其冷冻干燥后会充满空气,从而使其具有良好的隔热性。
图3、玉米秸秆表面碳化前后红外光谱和光电子能谱分析
傅里叶变换红外光谱分析发现,干燥秸秆和火焰秸秆表面均含有大量以C-O、C=O、O-H为主的亲水基团,使该材料表面具有良好的亲水性。通过光电子能谱表面分析发现,玉米秸秆主要由C、N、O元素组成,其表面经火焰淬火碳化处理后,一部分C-O被氧化为C=O,由此形成的碳化表面仍保持了良好的亲水性。
图4、玉米秸秆的光吸收率、热导率及水输运能力
经表面碳化处理的秸秆蒸发体对AM 1.5标准太阳光全谱(300-2500 nm)实现了91%的吸收。该秸秆蒸发体在干燥状态下的有效热导率为0.042 W m-1·K-1,湿润状态下的有效热导率为0.118 W m-1·K-1,低于当前所报道的大多数生物质材料,甚至接近商用隔热材料(聚乙烯泡沫的热导率为0.04 W m−1K−1)。另外,研究发现该玉米秸秆蒸发体表面具有超亲水特性,而且其内部能够快速、连续的进行毛细输水。
图5、玉米秸秆蒸发体的蒸发性能
在一个太阳光照强度下,玉米秸秆蒸发体的蒸发性能在在连续照射500 s后的蒸发性能趋于稳定,表面温升23oC,展现出了超快的光热转换性能。同时,该玉米秸秆蒸发体在一个太阳光照下的蒸发速率达到了1.497 kg m−2h−1,蒸汽转化效率达到了86%,超过了当前报道的大部分生物质蒸发体。另外,多次循环蒸发实验证明该蒸发体具有很好的稳定性。
【总结】
玉米秸秆内部的复杂多孔结构使其能够在有效供水的同时保持良好隔热,从而解决了蒸发体向蒸发表面连续供液和有效隔热之间的矛盾,实现了稳定、高效的太阳能界面蒸发。另外,玉米秸秆蒸发体成本极低、制备工艺简单,促进了太阳能界面蒸发的规模化应用,推动了太阳能海水淡化技术的发展。
Haotian Zhang, Lin Li*, Bo Jiang,Qian Zhang, Jing Ma, DaweiTang*, and Yongchen Song, Highly Thermally Insulated and Superhyhilic Corn Straw for Efficient Solar Vapor Generation,ACS Appl. Mater. Interfaces,2020, DOI:10.1021/acsami.0c01585
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
摘要本发明提供的一种风冷式太阳能海水淡化装置,将冷凝面设置在加热面蒸发面上方,海水蒸发冷凝过程成为自发过程。利用烟囱效应解决蒸汽冷凝问题。风冷技术措施加速海水蒸发冷凝。海水管将海水从装置外输运到光热转换单元。光热转换单元将太阳能转换成热能并产生蒸汽。蒸汽管将蒸汽从光热转换单元输运
摘要:本发明提供的一种固液分离的太阳能海水淡化装置,整合顶置加热面太阳能蒸发技术和新型热法海水淡化技术,开创了太阳能海水淡化蒸汽冷凝热回收利用新技术。光热转换单元采用减压蒸发技术,能尽可能多地制得蒸汽,提高太阳能利用率。固液分离的海水淡化装置能最大限度回收利用蒸汽冷凝热,解决了现
顶置加热面太阳能蒸发技术是中国创造的最新专利技术。据此专利技术,顶置加热面太阳能海水淡化试验装置成功开发。妥善解决了太阳能海水淡化技术必须解决的光热转换、海水蒸发、蒸汽冷凝等问题。顶置加热面太阳能海水淡化试验装置可广泛用于科研教学及太阳能海水淡化项目建设原理验证。现将装置结构、工
摘要根据顶置加热面太阳能海水淡化装置的结构特点和构建材料性能,用透光率、光热转换效率、绝热效率、回热效率量化表达了各因素对太阳能利用率的影响,推导出太阳能利用率理论计算公式。在此基础上,创立了顶置加热面太阳能海水淡化装置设计理论。为此,将同一时间内被回收利用的冷凝热量与冷凝热总量
按照中央关于碳达峰碳中和工作的部署,为加快上海节能环保产业健康、快速、全面发展,助力制造业进一步转型升级,上海发布《上海市节能环保产业发展“十四五”规划》。上海市节能环保产业发展“十四五”规划节能环保产业是战略性新兴产业的重要组成部分,是推进先进制造业高质量绿色发展的重要手段,是
自从世界上第1个大型太阳能海水淡化装置建成以来,被动式太阳能海水淡化技术没有取得突破性进展。其原因在于没有妥善解决光热转换、蒸发和冷凝问题。作为当前研究热点的太阳能界面蒸发技术只是对盘式太阳能海水淡化技术的改良。顶置加热面太阳能蒸发技术将加热面、蒸发面、冷凝面自上而下依次设置,光热转换效率高,海水蒸发量大,冷凝效果好,部分冷凝热加热上行海水被回收利用,是颠覆性技术。纵观被动式太阳能海水淡化技术发展历程,盘式太阳能海水淡化技术是全程起点,太阳能界面蒸发技术是当前研究热点,顶置加热面太阳能蒸发技术将是全程终点。
预计到2025年,全球将有三分之二的人口面临获取淡水的问题,而把海水和地下水中的盐分和污染物去除,是缓解人类淡水危机的方法之一。然而,目前大型海水淡化厂的建设成本高达数百万美元。这类工厂大都使用了反渗透技术,这是一道需要施压让海水挤过反渗透膜的技术,所需的电力成本几乎占到了整个工厂开
中国海水淡化的前世今生1水资源缺乏——中国的难题根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的说法,大量证据表明气候系统变暖是毫无疑问的。目前全球平均温度比一个世纪前高了0.74℃。而这个微小的变化足以改变世界的许多地区降雨强度和持续时间,引发更多的干旱。随着全球气温升高,饮用水和灌溉用水的
重磅发布丨2021(第十六届)青岛国际水大会一轮通知中国政府高端打造,全球各地行业组织共同支持云集全球50多个国家的2600余位水处理行业领袖、专家及资深人士300余位重量级演讲嘉宾共谋应对全球水资源危机下的环保产业商机及技术发展战略7大主题板块,30个专题分会场,380个权威专业报告每年一届,已
国际脱盐大会海水淡化与浓盐水综合利用论坛海水淡化技术创新与发展研讨会浓盐水资源开发与综合利用研讨会会议背景青岛国际水大会是高端国际学术和技术会议,在业内具有很大的影响力和知名度。会议旨在打造水资源、水环境、水生态、水安全的综合交流平台。2020(第十五届)青岛国际水大会将于9月15-18日如
摘要本发明提供的一种风冷式太阳能海水淡化装置,将冷凝面设置在加热面蒸发面上方,海水蒸发冷凝过程成为自发过程。利用烟囱效应解决蒸汽冷凝问题。风冷技术措施加速海水蒸发冷凝。海水管将海水从装置外输运到光热转换单元。光热转换单元将太阳能转换成热能并产生蒸汽。蒸汽管将蒸汽从光热转换单元输运
摘要:本发明提供的一种固液分离的太阳能海水淡化装置,整合顶置加热面太阳能蒸发技术和新型热法海水淡化技术,开创了太阳能海水淡化蒸汽冷凝热回收利用新技术。光热转换单元采用减压蒸发技术,能尽可能多地制得蒸汽,提高太阳能利用率。固液分离的海水淡化装置能最大限度回收利用蒸汽冷凝热,解决了现
摘要根据顶置加热面太阳能海水淡化装置的结构特点和构建材料性能,用透光率、光热转换效率、绝热效率、回热效率量化表达了各因素对太阳能利用率的影响,推导出太阳能利用率理论计算公式。在此基础上,创立了顶置加热面太阳能海水淡化装置设计理论。为此,将同一时间内被回收利用的冷凝热量与冷凝热总量
自从世界上第1个大型太阳能海水淡化装置建成以来,被动式太阳能海水淡化技术没有取得突破性进展。其原因在于没有妥善解决光热转换、蒸发和冷凝问题。作为当前研究热点的太阳能界面蒸发技术只是对盘式太阳能海水淡化技术的改良。顶置加热面太阳能蒸发技术将加热面、蒸发面、冷凝面自上而下依次设置,光热转换效率高,海水蒸发量大,冷凝效果好,部分冷凝热加热上行海水被回收利用,是颠覆性技术。纵观被动式太阳能海水淡化技术发展历程,盘式太阳能海水淡化技术是全程起点,太阳能界面蒸发技术是当前研究热点,顶置加热面太阳能蒸发技术将是全程终点。
海水三千,取之一瓢,化其为淡,可解全球用水短缺之难。海洋面积占地球表面的71%,可供人类饮用的淡水面积却只占2.5%。联合国新发布的《世界水发展报告》指出,目前仍有超过1/4的人口生活在水资源严重稀缺的地区。海水淡化技术被认为是缓解淡水紧缺的途径之一,有效解决了沙漠、海岛及沿海发达地区的“
淡水是人类社会赖以生存和发展的基本物质之一,而目前仅存在于河流、湖泊和可供人类直接利用的地下淡水已不足0.36%。占地球总水量的97%以上的海水,由于含盐度太高不能直接饮用或灌溉,剩下不足3%的淡水分布极其不均,其中3/4被冻结在地球的两极及高寒地带的冰川中,余下的淡水中地下水又比地表水多出
近日,能源领域期刊EnergyEnvironmentalScience(IF=33.250)发表了有关超高效太阳能海水淡化研究成果Ultrahigh-efficiencydesalinationviaathermally-localizedmultistagesolarstill,该论文由上海交大制冷与低温工程研究所ITEWA创新团队的徐震原副教授和王如竹教授与麻省理工学院LenanZhang博士和Eve
近日,能源领域期刊EnergyEnvironmentalScience(IF=33.250)发表了有关超高效太阳能海水淡化研究成果Ultrahigh-efficiencydesalinationviaathermally-localizedmultistagesolarstill,该论文由上海交大制冷与低温工程研究所ITEWA创新团队的徐震原副教授和王如竹教授与麻省理工学院LenanZhang博士和Eve
国家发展改革委、国家能源局印发《煤电低碳化改造建设行动方案(2024~2027年)》,明确煤电降碳的3种技术路径。其中,生物质掺烧技术路线成本最低,且有成功先例。因地制宜选择生物质掺烧技术路线,减少对锅炉的“负面”影响;准确计量监测生物质掺烧量和发电量,科学界定低碳化改造成果和绿电市场化价
截至12月5日,陕西环保集团绿色能源公司大荔生物质发电项目安全运行1000天,累计生产清洁电力5.64亿度,上网交易电量超5亿度,实现清洁电力收益3.75亿元,累计处理农林固体废弃物约60万吨,相当于节约标煤约20万吨,减排二氧化碳约50万吨,等效植树27.3万棵。该项目总装机容量30兆瓦,占全省农林生物质
10月17日,成都市生态环境局召开成都市深入打好重污染天气消除、臭氧污染防治和移动源污染治理攻坚战新闻通气会,通报成都市10起大气污染典型案例:01【案例一】四川农业大学现代农业科技创新研究中心项目石材切割扬尘突出问题【案情简介】2023年7月2日,市政府督查室、市环督办联合督查组对位于成都市
为做好“秋收、秋种”期间“防外破”工作,国网涡阳县供电公司组织工作人员全面开展重点线路巡视及防外破安全宣传。当前,正值秋收、秋种农忙季节,同时也是秋季外破的高发季,由于玉米秸秆高,造成农机驾驶员视线差、等原因,每年时有外破事件发生。该公司皖美共产党员服务队队员及设备管理人员走进田
当前,皖北地区秋收秋种大忙季节即将来临,秋收期间,由于玉米秸秆高,造成农机驾驶员视线差等原因,每年时有外破事件发生。为防止外破行为造成的停电及触电伤害事故发生,涡阳公司将组织皖美共产党员服务队,利用流动车载喇叭进行秋收、秋种防外破宣传;及时走进田间地头,加强对收割机驾驶员安全防外
11月26日起,入冬以来最强寒潮天气来袭。此次寒潮降温剧烈、风力大、影响范围广波及30余个省多地低温破历史极值。截至11月30日,中国华电全口径发电量5382.90亿千瓦,电煤供应1.87亿吨创历史新高。2022-2023供热季,中国华电供热面积达7.8亿平方米,供热装机容量9010万千瓦,供热业务涉及25个区域、133
在气候变化的大背景下,全球低碳转型也在快速推进中。气候防线较为脆弱的东南亚国家绿色环保的紧迫感更足,开始尽己所能地依靠各自资源禀赋寻求一条符合自身国情发展的清洁转型道路,这其中以农业“下脚料”为生产原材料的生物燃料几乎得到了该地区所有国家的青睐,正“走红”东南亚。以季风水田农业和
北极星电力网获悉,日前,内蒙古自治区发改委发布2022年重点经济合作项目名单,全区推出2022年重点经济合作项目347个,总投资5043亿元。其中包含能源项目7个,总投资281.61亿元。名单如下:内蒙古自治区2022年重点经济合作项目能源(7个,281.61亿元)土默特右旗区域绿色能源调峰产业链项目满洲里市年
北极星环保网获悉,内蒙古发改委发布内蒙古自治区2022年重点经济合作项目,共347个,总投资5043亿元。其中节能环保领域5个,38.4亿元。项目包括循环经济产业园、畜禽粪污资源化利用、固废资源化项目等。项目清单如下:能源(7个,281.61亿元)土默特右旗区域绿色能源调峰产业链项目满洲里市年产30万吨
2022年2月28日,电力火灾警报拉响!山西省朔州某电厂附近玉米秸秆起火,消防人员迅速赶赴现场扑救,险些蔓延引起电厂火灾!而该地附近从2月25日至3月5日内,就接连发生了3起因秸秆和杂草引起的火灾。春季风干物燥,又即将迎来清明烧祭高峰期,务必要重视防火工作!根据国家应急管理部多年统计,全年80%
生物质能是一种清洁可再生能源,享有“绿煤”的美名。1月21日,由中国能建中电工程东北电力设计院(简称“东北院”)总承包建设的肇东市中国能建生物质热电联产示范项目(简称“肇东项目”)2号机组顺利通过72+24小时满负荷试运行。这标志着肇东项目的两台机组圆满完成双机投产的目标。该项目是黑龙江
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!