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上海交大王如竹教授团队在Joule期刊上发表“空气取水技术进展与展望”综述文章
发布时间:2018-08-07

近日,机械与动力工程学院制冷与低温工程研究所王如竹教授团队在Cell Press旗下期刊Joule发表综述文章,聚焦全球性的缺水问题,指出空气取水技术是潜力巨大的解决方式。文章题为“Progress and expectation of atmospheric water harvesting”,第一作者是涂耀东,通讯作者是王如竹教授。文章总结了三大类取水方式的研究进展及其应用所面临的技术挑战,并对空气取水技术的未来发展提供了指导性建议。

 

 

 

空气中蕴含着总量巨大的水分,将湿空气中的水分捕获,冷凝得到液态水便是空气取水的工作原理。空气取水技术包括直接取水(收集雾水或露水)、水蒸气浓缩取水(膜分离或干燥剂吸附)以及集成系统取水(吸附热泵的水蒸气浓缩过程或冷却过程取水)三种方式。文章指出,太阳能驱动的基于吸附的主动式冷凝取水技术是未来最具潜力的取水技术,具有系统紧凑、效率高和适应性广泛的特点。文章对该取水技术的系统设计提供了建议,并进一步提出了两种新型太阳能空气取水系统:太阳能热水驱动的、带热回收的水冷系统,以及太阳能光伏驱动的干燥剂强化热泵系统。这两种系统的重要部件是表面喷涂干燥剂的储湿换热器,这是王如竹教授研究团队提出的一种兼具湿度和温度处理功能的新型换热器,相关研究成果于2017年发表在Scientific Reports上。

 

 

文章还展望了空气取水技术的应用前景,指出空气取水技术并不仅仅应用在传统的饮水和灌溉领域,还可以在蒸发冷却,例如电子器件冷却、热电厂冷却和建筑被动冷却等领域得到应用。该研究工作得到国家自然科学基金重点项目(51336004)和国家自然科学基金创新研究群体科学基金(51521004)的支持。

 

附:《Joule》期刊简介

《Joule》期刊是世界权威学术杂志之一《细胞》(Cell)于2017年创立的姊妹刊,主要发表能源领域中的最新研究发现和科研进展,涉及电池、催化、太阳能、生物能源、热传递等相关领域。

 

论文链接: Tu yaodong, Wang Ruzhu, Zhang Yannan & Wang Jiayun. Progress and Expectation of Atmospheric Water Harvesting, Joule (2018), https://doi.org/10.1016/j.joule.2018.07.015

供稿:制冷与低温工程研究所    
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