• 当前位置:首页  科学研究  科研动态  亮点成果
  • Nat. Water |太阳能辅助的层间电热蒸发器实现多场景高通量淡水生产

    作者: 发布时间:2026-11-11 浏览次数:10

    全球约三分之二的人口正面临严重的水资源短缺,地区冲突和自然灾害频发进一步加剧了及时获取淡水的紧迫性。传统水处理技术(如反渗透等)存在设备笨重、能耗过高以及对多种水源适应性差等问题,难以满足中低收入地区和紧急情况下的淡水需求。相比之下,电热淡化技术利用电流产生的热量(电焦耳热)蒸发盐水,具有设备简单、运行快速、不受天气影响等优势,但电热层与周围环境及蒸发水体直接接触,导致其产生的热量大量散失,整体能耗随之增加,限制了该技术的实际应用。

    近日,苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM)江林教授课题组及其合作者在该领域取得突破性进展,开发出一种层间电热蒸发器,其热损失和所需能耗约为传统电热蒸发器的三分之一。该层间蒸发器将电热层置于两个具有大孔微观结构的蒸发界面之间,从而优先将焦耳热传递至蒸发界面用于蒸发盐水,形成抛物线形横截面温度分布,有效避免了热量向周围环境和蒸发水体的直接散失,进而降低了热损失和能耗。此外,通过利用太阳能的光热作用,太阳能辅助的层间电热蒸发器实现了69.46 L·m-2·h-1的产水速率和93.31%的表观能量利用效率,展现出切实可行的淡水生产能力。

    在室外使用时,该装置通过太阳能电池提供绿色电力,并使用菲涅尔透镜聚光,构建的便携式淡水生产装置在仅30.72 cm2的蒸发器面积下,能够在8小时内快速生产1.64L淡水,足以满足一人的日常淡水需求。该层间电热蒸发器可处理泥沙水、含油水、高盐废水和强酸性水,在处理复杂水源方面展现出极大的灵活性。

    该工作为绿色能源驱动的多场景、高通量淡水生产系统的设计提供了可行思路,也为解决中低收入地区及极端环境中的淡水短缺问题提供了一种极具前景的解决方案。相关成果已在期刊Nature Water上发表(DOI: 10.1038/s44221-026-00734-6)。FUNSOM博士后杨何和2025级硕士研究生左建宇为论文共同第一作者。



    文章链接:https://www.nature.com/articles/s44221-026-00734-6

    文章题目:Solar-operated interlayer electrothermal evaporator enabling instant high-flux freshwater production across multiple scenarios

    作者信息:He Yang#(杨何), Jianyu Zuo(左建宇)#, Yiming Zang(臧仡珉), Bo Zhao(赵博), Chuanyou Xie(解传有), Chenyang Dai(代晨阳), Zhiqiang Liang(梁志强), Meiwen Peng*(彭美文), Yinghui Sun*(孙迎辉)& Lin Jiang*(江林)


    责任编辑:刘雅婧