Expérience et analyse du traitement au laser picoseconde de l'évaporateur d'interface de dessalement solaire à base de mousse d'aluminium

TANG Zhiliang ,  

LIU Yuhao ,  

HU Shuangshuang ,  

CHU Dongkai ,  

QU Shuoshuo ,  

YAO Peng ,  

摘要

Concernant la technologie d'évaporation à l'interface propulsée par l'énergie solaire, l'évaporateur d'interface fait face à d'importants défis en termes de coût de fabrication et de stabilité d'évaporation à long terme. Des recherches sont menées pour fabriquer un évaporateur d'interface efficace, peu coûteux et capable de fonctionner de manière stable à long terme, afin de promouvoir l'application pratique des technologies durables de purification de l'eau et d'atténuer le problème mondial de la pénurie d'eau douce. Tout d'abord, une étude de traitement au laser à picoseconde du matériau d'évaporation à base de mousse d'aluminium est proposée, examinant l'influence des paramètres de traitement tels que l'énergie d'impulsion unique, la vitesse de balayage, l'espacement de balayage et le nombre de traitements répétés sur la morphologie de surface et la composition élémentaire de l'évaporateur. Ensuite, l'effet de dessalement de l'eau de mer avec différents paramètres d'évaporateur est comparé pour déterminer les paramètres optimaux de traitement. Enfin, la performance est vérifiée par des expériences de dessalement en extérieur. Les paramètres optimaux sont : espacement de balayage de 30 μm, énergie d'impulsion unique de 380 μJ, vitesse de balayage de 100 mm/s, un traitement répété. À une intensité lumineuse de 1 kW/m², le taux d'évaporation atteint 5,52 kg/(m²·h), et la production d'eau en conditions réelles pendant 8 heures atteint 5,37 kg/m². À une haute concentration saline de 15 % en poids, le taux d'évaporation reste à 4,03 kg/(m²·h). Les concentrations en ions K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, B³⁺, Na⁺ après dessalement sont significativement réduites, respectant les normes OMS pour l'eau potable. Cette étude établit, par traitement laser picoseconde du matériau d'évaporation à base de mousse d'aluminium, les paramètres optimaux, et le matériau préparé possède d'excellentes performances de résistance au sel et un potentiel de fonctionnement stable à long terme, fournissant une nouvelle approche pour la préparation d'évaporateurs d'interface et promouvant l'application pratique des technologies durables de purification de l'eau.

关键词

Technologie d'évaporation à l'interface propulsée par l'énergie solaire;Évaporateur d'interface;Laser picoseconde;Production d'eau;Résistance au sel

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