邊凈水邊發電的太陽能裝置問世

文/張夢然

人類在獲取清潔水源的同時往往要耗費電力資源，但如果能做到不浪費的同時還產生電力呢？發電廠是不是也可以從“用水者”變成“生產者”？英國《自然·通訊》雜志發表了一項工程學最新突破：一種可以一邊凈水一邊發電的太陽能裝置問世，該設備有望緩解干旱和半干旱地區能源及清潔水源短缺的問題。

全球對能源和清潔水源的需求不斷上升，對可持續發展造成了一定的挑戰。電力生產有時需要大量用水，凈水廠反過來也要消耗電力資源。太陽光作為一種可持續、可再生的能源，能夠同時為太陽能電池和凈水裝置供能。不過一直以來，這兩種技術的能量和成本效率都很有限。

而此次，沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學的研究團隊開發出一種全新裝置，其結合了現有的兩種太陽能驅動技術——光伏和多級膜蒸餾，能夠同時產生電力和清潔水。膜蒸餾是一種先進的太陽能驅動系統，只需相對較低的溫度就能完成蒸餾和淡水收集。而研究團隊設計了一種三級膜蒸餾組件，把它固定在光伏板背面，利用光伏板散出的熱量進行蒸餾。

值得一提的是，整個裝置的效率與一個商用太陽能電池相當，凈水產量則超過大部分現有裝置。

研究人員表示，將兩種功能集中在一個裝置中，可以提高能源效率。他們認為，最新問世的裝置能讓發電廠從“用水者”變成清潔水的“生產者”，有望在太陽輻射充足且淡水匱乏的地區實現廢水再利用。

以最常見的火力發電站來說，無論是冷卻用水還是鍋爐蒸汽用水，都需要大量的水，甚至是凈化水，這個過程無可避免的又要耗掉一定的電力。因此，能將凈水和發電集中在一起的設備，才會被視為能源領域和工程學領域的雙重突破。目前看來，這一技術的效率令人滿意，如果成本也能控制在合理范圍的話，其將成為沙漠干旱地區一個大有前途的新能源裝置。