化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
干貨滿滿！“第四屆地質(zhì)與稀土樣品處理及檢測技術(shù)專場線上研討會”邀你報名
2025年5月15日14：00，化工儀器網(wǎng)特舉辦“第四[詳細]
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
科技點亮未來！光熱膜技術(shù)實現(xiàn)太陽光高效熱轉(zhuǎn)化
2023年09月04日 09:41:26
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：17378
由太陽能驅(qū)動，通過光熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)生水蒸氣是一種高效、新興的太陽能利用方式，在海水淡化、污水治理等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但這種方式需要高品位熱能，而太陽能在到達地球后，能量密度小又不連續(xù)，是低品位熱源。如何將太陽能進行富集后轉(zhuǎn)換成高品位熱能，這就需要利用光熱材料與光熱器件。而目前最具潛力的光熱材料形式之一，就是光熱膜材料。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】 在這個科技迅猛發(fā)展的時代，人們對于能源的需求越來越大。然而，傳統(tǒng)能源資源的有限性和環(huán)境污染問題已經(jīng)引起了全球范圍內(nèi)的關(guān)注，我們亟需尋找新的能源解決方案來滿足未來的需求。在這個背景下，光熱膜作為一種創(chuàng)新技術(shù)，正在逐漸引起人們的關(guān)注。
由太陽能驅(qū)動，通過光熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)生水蒸氣是一種高效、新興的太陽能利用方式，在海水淡化、污水治理等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但這種方式需要高品位熱能，而太陽能在到達地球后，能量密度小又不連續(xù)，是低品位熱源。如何將太陽能進行富集后轉(zhuǎn)換成高品位熱能，這就需要利用光熱材料與光熱器件。而目前最具潛力的光熱材料形式之一，就是光熱膜材料。
何為光熱膜？簡而言之，它是一種用于太陽能驅(qū)動水蒸發(fā)技術(shù)的核心材料。這種材料在太陽光譜范圍內(nèi)具有吸光性，能夠高效地將太陽光轉(zhuǎn)化為熱能，從而驅(qū)動水蒸發(fā)。光熱膜材料還需要具有良好的水傳輸性能，以保證水蒸發(fā)過程中水輸送供應(yīng)的順暢。
常見的光熱膜材料包括金屬納米材料、無機半導(dǎo)體材料、碳基材料、有機小分子化合物以及聚合物材料。其中，金屬納米材料如貴金屬納米顆粒具有良好的光熱轉(zhuǎn)換效率，但成本較高；無機半導(dǎo)體材料如TiO2具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和良好的光熱性能，但光吸收能力有限；碳基材料如石墨烯具有優(yōu)良的光電性能和導(dǎo)電性，但其制備難度較大。有機小分子化合物和聚合物材料則具有成本低、易于加工成膜等優(yōu)點，但光熱轉(zhuǎn)換效率較低。此外，還有一些復(fù)合材料，如金屬氧化物和碳納米管復(fù)合材料、有機無機雜化材料等，它們綜合了不同材料的優(yōu)點，具有更好的光熱性能和穩(wěn)定性。在光熱轉(zhuǎn)換過程中，部分光熱能量會不可避免地散失在空氣、水等周圍低溫的環(huán)境中。為了降低熱量傳遞，減少能量損失，光熱膜材料還需要在光熱膜下層設(shè)計良好的隔熱層。
那么，為什么光熱膜如此重要呢？首先，它可以幫助我們實現(xiàn)太陽能資源的高效利用。相比于傳統(tǒng)太陽能電池板只能將部分太陽光轉(zhuǎn)化為電能，光熱膜可以將更多的太陽光轉(zhuǎn)化為直接可用于加熱和發(fā)電的熱能。這意味著我們可以更有效地利用太陽能，減少對傳統(tǒng)能源的依賴。此外，與其他可再生能源解決方案相比，如風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電，光熱膜技術(shù)在空間利用上更加靈活和可擴展。
其次，光熱膜還具有廣泛的應(yīng)用前景。它可以被應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如建筑、工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)等。舉個例子，當光熱膜被應(yīng)用于建筑物的外墻上時，它可以將太陽光轉(zhuǎn)化為熱能，并提供供暖或熱水給建筑物內(nèi)部。在工業(yè)生產(chǎn)中，光熱膜可以用來加熱液體或氣體，并提供所需的溫度。在農(nóng)業(yè)方面，它可以被應(yīng)用于溫室中，提供適宜的溫度和濕度條件來促進植物生長。
此外，光熱膜還具有環(huán)保優(yōu)勢。相比于傳統(tǒng)能源資源的使用方式，光熱膜不會產(chǎn)生廢氣、廢水或固體廢棄物等污染物質(zhì)。同時，在使用過程中也不會產(chǎn)生噪音和振動等干擾因素。因此，采用光熱膜技術(shù)不僅可以減少環(huán)境污染，還可以改善人們居住和工作的環(huán)境質(zhì)量。
然而，盡管光熱膜具有眾多優(yōu)勢，但它仍然面臨一些挑戰(zhàn)。首先是成本問題。目前，光熱膜的制造成本相對較高，這限制了其大規(guī)模應(yīng)用和普及。其次是技術(shù)難題。雖然已經(jīng)取得了一些進展，但光熱膜的效率仍然有待提高，以實現(xiàn)更高效的能源轉(zhuǎn)化。最后是材料的穩(wěn)定性和壽命問題。由于太陽輻射、氧化等因素的影響，薄膜可能會出現(xiàn)老化和損壞，因此需要更好的材料設(shè)計和保護措施。
總之，光熱膜作為一種創(chuàng)新技術(shù)，在未來能源領(lǐng)域具有巨大潛力。它不僅可以幫助我們實現(xiàn)太陽能資源的高效利用，還可以廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，并具有環(huán)保優(yōu)勢。雖然面臨一些挑戰(zhàn)，但相信隨著科技的進步和創(chuàng)新的推動，光熱膜將會發(fā)展壯大，并為人類創(chuàng)造一個更加清潔、可持續(xù)的未來能源解決方案。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
《中國禁止出口限制出口技術(shù)目錄》調(diào)整公開征求意見
近日，為了加強技術(shù)進出口管理，商務(wù)部發(fā)布了關(guān)于《中國禁止出口限制出口技術(shù)目錄》調(diào)整公開征求意見的通知。2025-01-03 14:08:21 -
科技巨頭安捷倫豪投9.25億，Biovectra加盟助力核酸療法研發(fā)！
近日，安捷倫科技公司（紐約證交所代碼：A）宣布了一項重大收購計劃，以9.25億美元的價格成功收購加拿大領(lǐng)先的合同定制研發(fā)生產(chǎn)機構(gòu)（...2024-07-24 11:58:58 -
我國科研人員發(fā)現(xiàn)氫化鋰介導(dǎo)苯胺氫解過程 為含氮有機物C-N鍵活化研究提供新思路
中科院大連化物所復(fù)合氫化物材料化學(xué)研究組(DNL1901組)陳萍研究員、郭建平研究員團隊與廈門大學(xué)吳安安副教授團隊合作，發(fā)現(xiàn)堿(土...2022-10-18 16:56:08 -
中科院精密測量院等在調(diào)控催化劑表面微平衡研究中獲進展
近日，中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院鄭安民研究團隊與浙江大學(xué)王亮、肖豐收研究團隊合作，報道了一種控制催化劑表面微觀環(huán)境中水...2022-08-11 13:48:59 -
中科院團隊研發(fā)綠色低碳成套新技術(shù)實現(xiàn)十萬噸級工業(yè)裝置續(xù)穩(wěn)定運行14個月
據(jù)報道，中國科學(xué)院過程工程研究所(中科院過程工程所)研發(fā)的離子液體催化二氧化碳合成碳酸酯綠色低碳成套新技術(shù)近日通過中國石油和化學(xué)工...2022-05-24 16:01:30
版權(quán)與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
