超高效太阳能蒸汽技术面世

  美国莱斯大学的科学家近日公布了一项具有革命性的新技术——利用纳米粒子技术将太阳能转换为蒸汽。这项由赖斯大学纳米光子学实验室研发的新“太阳能蒸汽”技术非常有效，它甚至可以使冰冷的水直接产生蒸汽。

  太阳能蒸汽设备的整体能源效率远超光伏太阳能电池板。

  一篇详细介绍该技术的文章刊登在11月19日ACSNano期刊网络版。据了解，“太阳能蒸汽”技术的能源整体转换效率高达24%。相比之下，普通的光伏太阳能电池板的转化效率只为15%。然而，发明者表示，希望该技术能首先用于发展中国家的卫生系统与净水应用，而不是发电。

  该项目的首席科学家内奥米·哈勒斯说：“有了这项技术，我们开始考虑一种完全不同的太阳能热发电新方法。”

  这种高效率的“太阳能蒸汽”技术，可由采光纳米粒子将太阳光转化为热能。当设备浸没在水中或者暴露在阳光下时，纳米粒子快速升温，将水或阳光迅速水汽化从而产生蒸汽。

  哈勒斯指出，这种“太阳能蒸汽”的总体能源效率还可随着技术的改进而提高。

  蒸汽是目前全球最常用的工业流体之一，约90%的电力由蒸汽产生。蒸汽也常用于消毒医疗废物、手术器械以及食物和净化水。目前大多数工业蒸汽源自大型锅炉，哈勒斯表示，“太阳能蒸汽”的高效率能使蒸汽的生产更加经济化。

  发展中国家的居民将首先感受到“太阳能蒸汽”技术带来的好处。莱斯大学的工科大学生们已在一个缺乏电力的诊所中，创建出为医疗以及牙科器械消毒的太阳能蒸汽灭菌器。

  哈勒斯也由此获得一笔具有挑战性的大额捐款：他将在“比尔和梅琳达·盖茨基金”的资助下，设计制造出一个超小规模的设备。这种设备可在没有下水道系统或者缺乏电力的地区处理居民的排泄物。

  “太阳能蒸汽”的另一个潜在用途是利用白天的阳光，在晚上为混合动力空调及供暖系统供电。哈勒斯和同事们进行蒸馏实验后发现，太阳能蒸汽的效率比现有的蒸馏塔效率高出2.5倍。