本系统为一种集成太阳能光伏技术的便携式淡水收集、输送及净化装置。该装置由能量收集、空气吸入、过滤、冷凝、集输水排气和储水等模块组成,旨在高效利用太阳能为淡水收集和净化提供动力,确保水资源的清洁与安全。
背景技术
水是生命之源,尤其淡水对维持人类生命和人类健康至关重要。世界上三分之二的地区正经历淡水资源短缺,特别是沙漠、海岛、滨海或盐湖沿岸地区。淡水稀缺正成为人类社会可持续发展的重要威胁,甚至于在阿拉伯地区有淡水价格超过原油价格几十倍的现象。而大气中的雾水约占地球上所有淡水资源的10%。雾本质上是一种气溶胶,由悬浮在空气中微小液滴组成,在沿海沙漠附近会形成浓雾。因此,收集环境中的微液滴可以有效利用淡水资源,帮助人类缓解水资源短缺危机,尤其是在淡水匮乏地区。
利用冷凝来收集空气中的淡水资源是常见的集水方式,但存在冷凝效率低,集水量少的问题。常见的优化方法有构建润湿性差异,例如亲疏水异质表面、梯度润湿性表面等可以提高表面成核效率或者加强表面的排液能力。然而,由于亲水表面存在边界效应,收集到的液滴会受到巨大的钉扎阻力而难以脱落,不仅会大幅增加传热热阻,同时也减缓了液滴的收集效率。
实现思路