Harnessing overlapped temperature-salinity gradient in solar-driven interfacial seawater evaporation for efficient steam and electricity generation

盐度 海水 海水淡化 蒸发 环境科学 发电 钝化 可再生能源 锅炉(水暖) 环境工程 微咸水 材料科学 化学工程 工艺工程 海洋学 太阳能 气象学 废物管理 地质学 纳米技术 化学 工程类 物理 功率(物理) 热力学 电气工程 生物化学 图层(电子)
作者
Peida Li,Dongtong He,Jingchang Sun,Jieshan Qiu,Zhiyu Wang
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:95: 694-700 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2024.04.020
摘要

Solar-driven interfacial water evaporation (SIWE) offers a superb way to leverage concentrated solar heat to minimize energy dissipation during seawater desalination. It also engenders overlapped temperature-salinity gradient (TSG) between water-air interface and adjacent seawater, affording opportunities of harnessing electricity. However, the efficiency of conventional SIWE technologies is limited by significant challenges, including salt passivation to hinder evaporation and difficulties in exploiting overlapped TSG simultaneously. Herein, we report self-sustaining hybrid SIWE for not only sustainable seawater desalination but also efficient electricity generation from TSG. It enables spontaneous circulation of salt flux upon seawater evaporation, inducing a self-cleaning evaporative interface without salt passivation for stable steam generation. Meanwhile, this design enables spatial separation and simultaneous utilization of overlapped TSG to enhance electricity generation. These benefits render a remarkable efficiency of 90.8% in solar energy utilization, manifesting in co-generation of solar steam at a fast rate of 2.01 kg m−2 h−1 and electricity power of 1.91 W m−2 with high voltage. Directly interfacing the hybrid SIWE with seawater electrolyzer constructs a system for water-electricity-hydrogen co-generation without external electricity supply. It produces hydrogen at a rapid rate of 1.29 L h−1 m−2 and freshwater with 22 times lower Na+ concentration than the World Health Organization (WHO) threshold.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
七li发布了新的文献求助10
刚刚
jace完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
111发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
iNk应助J的承诺采纳,获得10
3秒前
科研你好科研再见完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助idannn采纳,获得10
5秒前
欢呼宛秋发布了新的文献求助10
6秒前
小元发布了新的文献求助10
6秒前
卫大伯完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
精明的皮皮虾完成签到,获得积分10
7秒前
李健应助小羊采纳,获得10
7秒前
7秒前
闪亮的裤头子完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
桐桐应助111采纳,获得10
9秒前
10秒前
yupguo发布了新的文献求助10
10秒前
衣兮发布了新的文献求助10
11秒前
天天快乐应助luchang123qq采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
ashley完成签到,获得积分10
13秒前
友好小土豆完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
科研通AI6.3应助七li采纳,获得10
14秒前
idannn发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
科研通AI6.4应助Iq采纳,获得30
19秒前
云云应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
APA handbook of humanistic and existential psychology: Clinical and social applications (Vol. 2) 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Handbook on Climate Mobility 1111
Current concept for improving treatment of prostate cancer based on combination of LH-RH agonists with other agents 1000
Research Handbook on the Law of the Sea 1000
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6174358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8001718
关于积分的说明 16642624
捐赠科研通 5277447
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2814679
邀请新用户注册赠送积分活动 1794348
关于科研通互助平台的介绍 1660085