与医疗保健相关的感染给医疗保健系统和患者带来沉重负担。饱和蒸汽（> 121°C和> 205 kPa）广泛用于医疗灭菌过程，称为高压灭菌。在如此高温和高压下产生太阳能驱动的蒸汽需要昂贵的光学聚光器。尽管使用饱和蒸汽（> 121°C和> 205 kPa）的标准灭菌方案是有效的，但在没有可靠的电力或燃料供应的情况下，产生高温高压蒸汽具有挑战性。尽管很容易获得大量太阳能，但是利用阳光产生超过100°C的蒸汽需要昂贵且笨重的光学机械组件

有鉴于此，麻省理工学院Evelyn Wang教授等人，开发了一种能够提供所需饱和蒸汽的固定式太阳能热设备。

通过优化的透明气凝胶层，该设备可以有效地将太阳能转化为热量，从而驱动蒸汽产生过程。

本文要点

1）演示了一种被动式太阳能热设备，该设备主要由低成本的现成组件构成，即使在朦胧和部分多云的天气下，也能输送饱和和加压的蒸汽以驱动灭菌循环。

2）通过优化的超透明二氧化硅气凝胶，该设备利用有效的热集中策略来局部增加热流密度和温度，从而避免了对有源光聚光器的需求。

3）与以前在100°C时报道的能量效率相比，该设备的能效提高了近2倍（47％），该设备在印度孟买进行的现场测试中显示出成功的灭菌效果。除了能够进行被动灭菌外，该工作还有望开发用于能量转换，存储和运输应用中的饱和蒸汽产生的太阳能系统。

参考文献：

Lin Zhao et al. A Passive High-Temperature High-Pressure Solar Steam Generator for Medical Sterilization. Joule, 2020.

DOI: 10.1016/j.joule.2020.10.007

https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.10.007