Enhanced solar evaporation using a photo-thermal umbrella for wastewater management

废水 环境科学 蒸发 材料科学 废物管理 太阳能 重新使用 环境工程 热能 气象学 生态学 量子力学 生物 物理 工程类
作者
Akanksha K. Menon,Iwan Haechler,Sumanjeet Kaur,Sean Lubner,Ravi Prasher
出处
期刊:Nature sustainability [Springer Nature]
卷期号:3 (2): 144-151 被引量:200
标识
DOI:10.1038/s41893-019-0445-5
摘要

Zero-liquid discharge is an emerging wastewater management strategy that maximizes water recovery for reuse and produces a solid waste, thereby lowering the environmental impact of wastewater disposal. Evaporation ponds harvest solar energy as heat for zero-liquid discharge, but require large land areas due to low evaporation rates. Here, we demonstrate a passive and non-contact approach to enhance evaporation by more than 100% using a photo-thermal device that converts sunlight into mid-infrared radiation where water is strongly absorbing. As a result, heat is localized at the water’s surface through radiative coupling, resulting in better utilization of solar energy with a conversion efficiency of 43%. The non-contact nature of the device makes it uniquely suited to treat a wide range of wastewater without contamination, and the use of commercial materials enables a potentially low-cost and highly scalable technology for sustainable wastewater management, with the added benefit of salt recovery. By passively evaporating water from waste streams, evaporation ponds work with different waste streams but need large areas due to low evaporation rates. This study shows that a photo-thermal device converting sunlight into mid-infrared radiation could enhance evaporation and reduce land needs.
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
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
柯爱多完成签到 ,获得积分10
3秒前
小趴菜完成签到 ,获得积分10
4秒前
yezilin完成签到,获得积分10
4秒前
Ache_Xu完成签到 ,获得积分10
4秒前
求知若渴口好干完成签到 ,获得积分10
4秒前
bill完成签到,获得积分10
5秒前
小奕完成签到,获得积分10
5秒前
在水一方应助wodetaiyangLLL采纳,获得10
6秒前
byby完成签到,获得积分10
7秒前
Hello应助Sunshine采纳,获得10
9秒前
好好学习完成签到,获得积分10
11秒前
dingyang41完成签到,获得积分10
13秒前
晨珂完成签到,获得积分10
13秒前
六叶草完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
Alisha完成签到,获得积分10
16秒前
amber完成签到 ,获得积分10
16秒前
李昀睿完成签到,获得积分20
16秒前
fgh完成签到 ,获得积分10
16秒前
李昀睿发布了新的文献求助10
19秒前
skyinner完成签到 ,获得积分10
26秒前
张瑞雪完成签到 ,获得积分10
27秒前
yjy完成签到 ,获得积分10
27秒前
张萌完成签到 ,获得积分10
27秒前
zhaohu47完成签到,获得积分10
28秒前
cccyyb完成签到,获得积分10
29秒前
Tangyartie完成签到 ,获得积分10
30秒前
研友_LMBAXn完成签到,获得积分10
32秒前
难摧完成签到,获得积分10
33秒前
晚风挽清欢完成签到 ,获得积分10
33秒前
TJTerrence完成签到,获得积分10
36秒前
张西西完成签到 ,获得积分10
36秒前
Z1070741749完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
WindDreamer完成签到,获得积分10
39秒前
Danny完成签到 ,获得积分10
40秒前
jin完成签到,获得积分10
41秒前
赟yun完成签到,获得积分10
44秒前
君山露友完成签到 ,获得积分10
46秒前
自然亦竹完成签到,获得积分10
46秒前
高分求助中
Evolution 10000
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
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 3158672
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809835
关于积分的说明 7883903
捐赠科研通 2468542
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314355
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630601
版权声明 602012