亞洲保溫材料與節(jié)能技術(shù)展覽會（上海）

海水淡化技術(shù)被認為是緩解淡水緊缺的途徑之一，有效解決了沙漠、海島及沿海發(fā)達地區(qū)的“干渴”問題。然而，諸多技術(shù)需要完備基建支撐、集中式安裝和大量能源供應(yīng)，這些都成為制約其廣泛應(yīng)用的重要因素。

被動式的太陽能海水淡化被認為是解決海水淡化適應(yīng)性的有效技術(shù)之一。

徐震原和團隊成員查閱文獻時發(fā)現(xiàn)，文獻中所提到的“界面蒸發(fā)”在真正應(yīng)用于海水淡化實驗時，效率并不高。他們分析，其中的原因就在于沒有對冷凝熱加以利用。

“全局傳熱傳質(zhì)優(yōu)化是達到超高效太陽能海水淡化的關(guān)鍵?！闭撐耐ㄓ嵶髡咄跞缰癖硎?。通俗來講，全局傳熱傳質(zhì)就是將每一階段海水冷凝過程中丟失的熱量作為驅(qū)動下一階段蒸餾過程的熱源，讓每一階段都充分利用前一階段所釋放的熱量。

那么，技術(shù)上如何實現(xiàn)？研究人員猜想，如果把太陽能界面蒸發(fā)和多級冷凝熱回收結(jié)合起來，肯定能有效果。但如何在小型系統(tǒng)裝置里實現(xiàn)二者的有效結(jié)合，是個難題。

經(jīng)過反復(fù)討論和改良實驗，研究人員最終設(shè)計出一個局部加熱型多級太陽能蒸餾系統(tǒng)。第一層裝置將吸收的太陽能高效轉(zhuǎn)換為熱能，并用于海水蒸發(fā)，蒸發(fā)過程產(chǎn)生的水蒸汽在冷凝薄板上凝結(jié)為淡水。而在后續(xù)多級裝置中，前一級冷凝過程釋放的熱量作為熱源傳至下一層級，驅(qū)動蒸餾過程并獲得淡水，其中最后一級冷凝產(chǎn)生的熱能（冷凝熱）將排放到海水中。

為此，局部加熱型多級太陽能蒸餾系統(tǒng)示范裝置在設(shè)計時注重便攜化和小型化，由現(xiàn)成的廉價材料所搭建，包括玻璃蓋板、鋁片、紙巾和尼龍框架等。比如，將紙巾作為毛細多孔蒸發(fā)器，其成本低，還具有豐富的纖維素、纖維微孔結(jié)構(gòu)。

根據(jù)預(yù)測，局部加熱型多級太陽能蒸餾系統(tǒng)可將被動式太陽能海水淡化的效率提高至700%或800%。