基于模块化低成本蒸馏的低于一个太阳辐照度下的被动高产量海水淡化

尽管海水丰富，但淡化是能源密集且昂贵的。使用太阳作为能源对海水淡化很有吸引力；然而，最先进的被动装置在小于一个太阳（$<$ $1$ $kW$ $m^{-2}$）条件下运行时性能不尽如人意。在此，我们提出了一种完全被动、模块化且低成本的太阳能热蒸馏器用于海水淡化。每个蒸馏级由两层相对的亲水层组成，中间被疏水微孔膜隔开，且不需要进一步的机械辅助设备。在现实的实验室和户外条件下，我们在低于一个太阳下从海水中获得了几乎 $3$ $L$ $m^{-2}$ $h^{-1}$ 的馏出物流量——是文献中近期被动装置产量的两倍。展望而言，理论建模表明该蒸馏器有潜力将进一步使当前实验中观察到的峰值流量翻倍。这种布局可以满足孤立和贫困社区的淡水需求，以及实现自给自足的浮动设施或在紧急条件下提供淡水。