被動式太陽能膜蒸餾 (MD) 是一種緩解水資源短缺的新興技術。最近，其性能通過多級設計得到了增強，盡管由于整個設備的溫度和蒸汽壓力梯度受限，增益很小。這使得冷凝器冷卻增強成為一個值得懷疑的選擇。我們認為，冷凝器加熱可以通過解鎖所有蒸餾階段的水分傳輸極限來抑制多級太陽能 MD 的邊際效應。
在這里，上海交通大學Ruzhu Wang，Zhenyuan Xu提出了一種階段溫度提升 (STB) 概念，將低溫熱量引導至最后階段的冷凝器，增強所有階段的水分傳輸。
文章要點
1）通過最后兩個階段的 STB，熱通量為 250 W m?2，在一個太陽照射下使用 8 級 MD 設備展示了 1.13 L m?2 h?1 S?1 的階段平均蒸餾通量。這比最先進的 10 級太陽能 MD 設備提高了 88%。
2）更值得注意的是，分析表明，由太陽能和廢熱驅動的 16 級 STB-MD 設備可以有效地與現有的光伏反滲透 (PV-RO) 系統競爭，有可能利用低溫熱源提高淡水產量。
參考文獻
Poredo?, P., Gao, J., Shan, H. et al. Ultra-high freshwater production in multistage solar membrane distillation via waste heat injection to condenser. Nat Commun 15, 7890 (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-51880-y
https://doi.org/10.1038/s41467-024-51880-y
