先進儲能材料（AESMs）越來越受到人們的關注，其應用可以提高太陽能脫鹽的效率，并有效地改善飲用水的水質。

先進儲能材料在太陽能蒸餾器中的重要性

太陽能海水淡化主要依靠蒸發和冷凝來凈化鹽水，用于生產飲用水。在該處理過程中，入射太陽輻射首先加熱吸收器表面，使太陽蒸餾器盆區溫度升高。

咸水和盆區之間的熱量傳導導致水溫升高，最終導致蒸發。然后，水蒸氣在太陽能蒸餾器蓋上凝結，產生飲用水/蒸餾水。

太陽能海水淡化應用可以是被動的也可以是主動的。被動采水技術在采水過程中不需要外部能源和設備。然而在主動技術中，需要采用外部系統來提高產水量。

風速、環境溫度和太陽輻照度是影響太陽能蒸餾器性能的關鍵氣候因素。此外，有利于水分蒸發的材料的利用率、盆區水深、太陽能蒸餾器表面積、給水質量流量等也會影響太陽能蒸餾器的效率。

雖然太陽能蒸餾器廣泛用于淡水生產，但使用太陽能蒸餾器生產的淡水數量仍然很低。相變材料（PCMs）、納米增強型相變材料和納米顆粒等先進儲能材料，可以通過直接太陽能脫鹽提高淡水生產力。

先進儲能材料在太陽能蒸餾器中的應用

納米材料

納米材料具有很高的熱值，這可以節省更多的能源，并減少生產飲用水所需的時間。納米材料，如納米粒子、納米線和納米管，可以根據應用要求制造出所需的尺寸和形狀。

納米涂層技術可用于提高太陽能海水淡化的蒸發和冷凝速率。例如，可以添加帶有黑色染料的納米顆粒來覆蓋吸收區，增加太陽輻射的吸收，從而導致更大的自然對流。

研究表明，在管式太陽能蒸餾器上采用氧化鈷納米顆粒包覆懸芯薄膜、超聲波霧化器和蓋式冷卻，可使淡水產能、熱性能和火用性能分別提高82.5%、68.14%和119.1%，而淡水價格可實現39.14%的最大成本節約。

納米相變材料/納米粉末混合在基礎相變材料中可以提高白天吸收熱能的速度和低太陽輻射時儲存能量的去除速度。與傳統太陽能蒸餾器相比，通過使用反射鏡、納米相變材料和燈芯翅片吸收器對托盤太陽能蒸餾器進行改造，淡水產量增加了136%。

納米流體通常是基礎流體和納米顆粒的混合物，可以改變流體的熱性質，改善太陽能蒸餾系統的傳熱和吸收能力，從而增加淡水產量。

相變材料

在接近的溫度下去除和接收熱能，以及高的蓄熱能力是相變材料的主要優點。因此，被動式和主動式太陽能蒸餾的性能都可以使用相變材料來提高，因為這些材料可以在白天吸收太陽強度的熱能，并在太陽能不可用時使用這些熱量，如在多云天氣條件和夜間。

多孔材料，加上儲能材料或相變材料，也可以用來提高直接太陽能蒸餾海水淡化的生產力。例如，當氧化銅納米相變材料和燈芯材料被用于改造瓦楞托盤太陽能蒸餾系統時，飲用水產量增加了180%。

來源：中國復材