无需额外电力，新型海水淡化系统可充分利用太阳能
发布时间: 2024-10-12 07:45:42
一位工程师坐在一辆拖车上，拖车里装有电渗析海水淡化系统。
图片来源：美国麻省理工学院
据最新一期《自然·水》杂志发表的论文，美国麻省理工学院工程师开发了一种新型海水淡化系统。该系统能够根据太阳光照的变化自动调节脱盐速度。
这种创新的海水淡化装置能够与太阳能变化同步工作。随着一天中阳光强度的增加，系统会相应地加快脱盐过程，并且能够即时适应阳光强度的任何突然波动。例如，在云层遮挡时，系统会减慢脱盐速率；而在天空放晴时，则会加速这一过程。
该系统对阳光变化具有高度敏感的响应能力，能够最大限度地利用太阳能资源。即使全天的光照条件多变，系统仍能稳定地产出大量的清洁饮用水。与传统的太阳能驱动海水淡化方案相比，这项新技术不需要额外配备电池来存储能量，也不依赖于电网等辅助电源的支持。
研究团队在美国新墨西哥州的一个地下水井社区进行了为期六个月的实际测试，涵盖了多种天气状况及水质条件。尽管面临着天气和可用阳光的巨大变动，该系统依然表现出色，平均利用了超过94%由太阳能板产生的电能，每天可提供高达5000升的净化水。
为了消除对外部储能设备的需求，工程师将系统的响应时间缩短到了几分之一秒内。这意味着，新系统每秒钟可以更新3至5次脱盐率。这样的快速响应机制使得系统能够在无需外部能源补充的情况下，高效应对日照条件的波动。
实现这一灵活脱盐方法的核心在于采用了“流量指令电流控制”技术。当太阳能板产生的电量超出当前需求时，控制器会自动指示系统加大泵送力度，从而推动更多的水流经电渗析单元。同时，通过增大输送给电渗析堆的电流，系统能够从流速更快的水中更有效地去除盐分。
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