تجربة وتحليل المعالجة بالليزر بيكوثانية لواجهة تبخير تحلية مياه البحر الشمسية ذات أساس الألومنيوم الرغوي

TANG Zhiliang ,  

LIU Yuhao ,  

HU Shuangshuang ,  

CHU Dongkai ,  

QU Shuoshuo ,  

YAO Peng ,  

摘要

فيما يتعلق بتقنية التبخير السطحي المدفوعة بالطاقة الشمسية، تواجه واجهة التبخير تحديات كبيرة في تكلفة التصنيع والاستقرار طويل الأمد. تُجرى الأبحاث لتطوير واجهة تبخير فعالة ومنخفضة التكلفة وقادرة على التشغيل المستقر لفترة طويلة، لدفع التطبيق العملي لتقنية تنقية المياه المستدامة وتخفيف مشكلة نقص المياه العذبة العالمية. أولاً، يُقترح دراسة المعالجة بالليزر بيكوثانية لواجهة التبخير ذات الأساس من الألومنيوم الرغوي، حيث يتم دراسة تأثيرات معلمات المعالجة مثل طاقة النبضة الواحدة، سرعة المسح، فاصل المسح، وعدد مرات المعالجة المتكررة على مورفولوجيا السطح والعناصر في واجهة التبخير. ثانياً، يتم مقارنة تأثيرات تحلية مياه البحر تحت معلمات مختلفة لتحديد أفضل معلمات المعالجة. وأخيراً، تؤكد التجارب الخارجية لتحلية مياه البحر الأداء. المعلمات المثلى هي فاصل مسح 30 ميكرومتر، طاقة نبضة واحدة 380 ميكروجول، سرعة مسح 100 مم/ثانية، وعدد المعالجات مرة واحدة. عند شدة ضوء 1 كيلوواط/متر مربع، يصل معدل التبخير إلى 5.52 كغ/(م²·س)، وإنتاج الماء في البيئة الحقيقية خلال 8 ساعات يصل إلى 5.37 كغ/م². عند تركيز عالي للملوحة 15% وزناً، لا يزال معدل التبخير مستمراً عند 4.03 كغ/(م²·س). تركيزات أيونات K⁺ وMg²⁺ وCa²⁺ وB³⁺ وNa⁺ في الماء بعد التحلية قد انخفضت بشكل ملحوظ، متوافقة مع معايير منظمة الصحة العالمية لمياه الشرب. من خلال طريقة المعالجة الليزرية البيكوثانية لواجهة تبخير الألومنيوم الرغوي هذه، تم التوصل إلى المعلمات المثلى، والواجهة المنتجة أظهرت مقاومة ممتازة للملوحة وقدرة على التشغيل طويل الأمد، مما يوفر نهجاً جديداً لتحضير واجهة التبخير ويدفع التطبيق العملي لتقنيات تنقية المياه المستدامة.

关键词

تقنية التبخير السطحي المدفوعة بالطاقة الشمسية;واجهة التبخير;الليزر البيكوثاني;كمية الإنتاج;مقاومة الملوحة

阅读全文