高效率太陽能技術將水轉(zhuǎn)變成水蒸氣

　　一對來自萊斯大學（Rice University）的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新技術，利用光吸收納米粒子技術將太陽能直接高效地轉(zhuǎn)換成蒸汽。全世界90%的能源靠蒸汽渦輪機提供，大多數(shù)的工業(yè)蒸汽在又大又貴的鍋爐里產(chǎn)生，而該新技術由于其非常小的碳足跡和高效率，將使得蒸汽在規(guī)模上變得更小、經(jīng)濟上變得更可行。

　　萊絲大學（Rice University）的研究生Oara Neumann（左）和科學家Naomi Halas，是把太陽光能轉(zhuǎn)化為蒸汽的新研究的共同作者。

　　盡管比現(xiàn)有生產(chǎn)電能的太陽能板還要高效率，該技術仍可能會首先應用到不斷增長的低衛(wèi)生成本水凈化和人類廢棄物處理上。醫(yī)療廢物和手術器械的消毒，食物準備和水凈化可能很快成為發(fā)展中世界的重點領域，而這些都需要接入電網(wǎng)。

　　該技術依靠光吸收納米粒子，當它們淹在水中然后被照亮，這些顆粒的溫度很快就能超過水的沸點。在這個階段，它們通過非常小的表面積迅速散熱，幾乎瞬間在粒子的表面產(chǎn)生150°水蒸氣。該系統(tǒng)是如此地高效，甚至能輕松將冰冷的水變成蒸汽。

　　該技術大約能把80%的太陽能轉(zhuǎn)化成蒸汽能。通過當前的蒸汽渦輪機發(fā)電，總體效率為24%（相比一塊太陽能電池板的典型效率在15%左右）。研究人員表示，隨著技術的進一步完善，效率仍有提升的空間。

　　其潛在用途還可以用到混合動力空調(diào)和加熱系統(tǒng)上。該技術也被證明是非常有前途的水蒸餾方式，效率大約是現(xiàn)有商用系統(tǒng)的2.5倍。

　　該項目得到了梅琳達-蓋茨基金會的支持，用于人類廢棄物和污水處理，或在缺乏電力的地區(qū)建立一個小規(guī)模的系統(tǒng)。