基于吸附的大气水收集 (SAWH) 技术因其在未来水资源和能源平台中的潜力而备受关注。然而,现有的SAWH系统在材料和组件级别的吸附动力学较慢,导致水生产效率低下。来自上海交通大学的Chengjie Xiang和Ruzhu Wang团队开发了一种具有快速吸附-脱附动力学的吸湿性多孔凝胶 (HIPG),其高可扩展性和强粘附性使其适用于高效的连续大气水收集装置。该研究设计了一个由太阳能和风能协同驱动的SAWH装置,通过协同的热和质传递增强实现了持续的水生产。该装置在室内实验中展现了出色的工作性能,并且在户外条件下通过太阳能集中实现了日均3.5-8.9 L/m²的水收集量,且无需额外的能源消耗。研究为离网和干旱地区提供了高效的水资源解决方案。
文章要点:
(1) 研究展示了一种具有高吸附和脱附动力学的吸湿性多孔凝胶 (HIPG),该材料具有较强的可扩展性和粘附性,可实现高效的连续大气水收集。
(2) 设计了一个太阳能和风能驱动的SAWH装置,该装置在实验中展现了25.7%的热效率,并在户外条件下无需外部能量的情况下实现了日均3.5-8.9 L/m²的水收集性能。
参考资料:
Yang, X., Chen, Z., Xiang, C. et al. Enhanced continuous atmospheric water harvesting with scalable hygroscopic gel driven by natural sunlight and wind. Nat Commun 15, 7678 (2024). 10.1038/s41467-024-52137-4
https://doi.org/10.1038/s41467-024-52137-4