Radiative cooling sorbent towards all weather ambient water harvesting

环境科学 相对湿度 纤维素 材料科学 气象学 化学工程 工程类 物理
作者
Wenkai Zhu,Yun Zhang,Chi Zhang,Xiwei Shan,Akshay K. Rao,Sarah Pitts,Travest J. Woodbury,Tanya Sophia Masnyk,Dominique Derome,David M. Warsinger,Xiulin Ruan,Lisa J. Mauer,Jan Carmeliet,Tian Li
标识
DOI:10.1038/s44172-023-00082-3
摘要

Abstract Emerging atmospheric water harvesting (AWH) technologies hold promise for water supply to underdeveloped regions with limited access to liquid water resources. The prevailing AWH systems, including condensation- or sorption-based, mostly rely on a single mechanism limited by working conditions and inferior performance. Here, we synergistically integrate multiple mechanisms, including thermosorption effect, radiative cooling, and multiscale cellulose-water interactions to improve the water harvesting performance with minimal active energy input over a relative humidity (RH) range between 8% to 100%. The proposed system consists of a scalable and sustainable cellulose scaffold impregnated with hygroscopic lithium chloride (LiCl). Cellulose scaffold and LiCl synergistically interact with water at molecular, nanometer, and micrometer scales, achieving a high yield (2.5–16 kg kg −1 at 60–90% RH). The captured water in return facilitates radiative cooling due to its intrinsically high infrared emissivity. An outdoor batch-mode AWH device shows a water uptake up to 6.75 L kg −1 day −1 with a material cost as low as 3.15–5.86 USD kg −1 . A theoretical model is also proposed to elucidate the synergistic AWH mechanisms among cellulose-LiCl-water-energy interaction. This AWH strategy provides a potential solution to water scarcity problems in regions with larger seasonal and climate variations, especially arid areas.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
Qingcyx完成签到,获得积分10
1秒前
不回首完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
小惊麟完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
xzn1123完成签到,获得积分0
5秒前
siyue发布了新的文献求助10
5秒前
一帆锋顺完成签到,获得积分10
5秒前
rosalieshi应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
Simmy完成签到,获得积分10
6秒前
camera发布了新的文献求助10
8秒前
那就来吧完成签到,获得积分20
9秒前
MLJ完成签到 ,获得积分10
9秒前
可爱的函函应助WJ1989采纳,获得10
9秒前
Xiao完成签到,获得积分10
11秒前
大馍完成签到,获得积分10
11秒前
时冬冬给QQ的求助进行了留言
11秒前
szbllc完成签到,获得积分10
11秒前
conanyangqun完成签到,获得积分10
11秒前
舟行碧波上完成签到,获得积分10
13秒前
慕青应助白子双采纳,获得10
14秒前
Xtals完成签到,获得积分10
14秒前
铁拳爱丽丝完成签到,获得积分10
14秒前
和发财完成签到,获得积分10
14秒前
杨小绿zbsl完成签到,获得积分10
15秒前
Tom完成签到,获得积分10
16秒前
瀚子完成签到,获得积分10
16秒前
白菜发布了新的文献求助10
16秒前
丁一完成签到 ,获得积分10
16秒前
123完成签到,获得积分10
17秒前
Otas完成签到,获得积分10
18秒前
忐忑的蛋糕完成签到,获得积分10
18秒前
刻苦小丸子完成签到,获得积分10
18秒前
勤劳尔容发布了新的文献求助10
18秒前
youwu完成签到,获得积分10
19秒前
camera完成签到 ,获得积分20
20秒前
fuxiao完成签到 ,获得积分10
21秒前
可靠的书桃完成签到 ,获得积分10
21秒前
大傻春完成签到 ,获得积分10
21秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 850
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3248973
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2892328
关于积分的说明 8270792
捐赠科研通 2560627
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1389143
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 651004
邀请新用户注册赠送积分活动 627869