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 在產生綠色能源的同時，太陽能電池板通常會產生多余的熱量而不被使用。但是通過一種新的、創(chuàng)新的設計，科學家們已經(jīng)找到了一種方法來利用這些寶貴的剩余熱量，使發(fā)電者有了第二個用途：從空氣中獲取水。

基本上，這個獨立的系統(tǒng)將太陽能電池板鋪設在可以收集空氣中水蒸氣的特殊凝膠上。一旦來自電池板的剩余熱量接觸到凝膠，該物質就會釋放出一種霧氣，進入一個金屬盒。在該容器中，氣體被凝結成水滴。

該團隊的動機是為偏遠地區(qū)，特別是干燥氣候地區(qū)的居民提供廉價、清潔和離網(wǎng)的能源和水。

沙特阿卜杜拉國王科技大學的環(huán)境工程師王鵬在一份聲明中說：“我們的目標是創(chuàng)建一個清潔能源、水和食物生產的綜合系統(tǒng)，特別是我們設計中的水創(chuàng)造部分，這使我們與目前的農業(yè)光伏技術不同。”王鵬是周二發(fā)表在《細胞報告物理科學》雜志上的關于這項發(fā)明的研究的高級作者。

在幾乎按需生產水的過程中，這些電池板正在解決幾個緊迫的全球健康問題。Our World In Data2019年的一份報告指出，不安全的水每年導致驚人的123萬人死亡，尤其是生活在貧困中的人。該網(wǎng)站指出，截至2020年，四分之一的人仍然無法獲得清潔的飲用水。

除此之外，氣候危機還使干旱地區(qū)的干旱風險急劇增加，直接危及到農業(yè)生產。去年年底，聯(lián)合國提請注意馬達加斯加因嚴重干旱而造成的作物破壞，甚至認為這場災難可能導致世界上第一次由氣候變化引起的饑荒。

“確保地球上的每個人都能獲得清潔的水和負擔得起的清潔能源是聯(lián)合國制定的可持續(xù)發(fā)展目標的一部分，”王鵬說。“我希望我們的設計可以成為一個分散的電力和水系統(tǒng)，為家庭提供照明，為農作物澆水。”

王鵬團隊設計的太陽能電池板系統(tǒng)包括幾個層次。

首先，太陽能電池板被置于水凝膠之上，這種物質以其保水能力而聞名。例如，隱形眼鏡也是用水凝膠制成的。這種柔軟的、可彎曲的塑料狀材料有助于保持鏡片上的薄膜濕潤--這樣，你的眼睛就不會受到刺激了。

在他們的發(fā)明中，研究人員開發(fā)了一種特殊類型的水凝膠，它可以從周圍的空氣中吸入水蒸氣，并將其保持在里面，然后在加熱時將其釋放出來。在這種情況下，熱源是太陽能電池板多余的、通常是"浪費"的能量。

一旦加熱，凝膠開始釋放水蒸氣，下面的一個大金屬盒收集氣體并將其冷凝成真正的水滴。作為一項獎勵，該研究稱水凝膠將太陽能電池板的效率提高了近10%。這是因為在吸收面板的多余熱量時，它降低了它們的溫度。

為了證明其原理，研究人員建立了一個原型系統(tǒng)，并在沙特阿拉伯天氣非常炎熱的時候將其投入使用了兩周。

他們使用的太陽能電池板大約有一張教室課桌那么大，總共產生了1519瓦時的電力，就背景而言，這大約足夠驅動一輛特斯拉行駛7英里。它還從空氣中創(chuàng)造了大約兩升的水。

這兩升水被用來灌溉種植在塑料箱中的60顆水菠菜種子。據(jù)研究人員稱，60顆中有57顆發(fā)了芽，并長到了正常的7英寸(18厘米)。接下來，王鵬和同事們打算擴大他們的模型，以便它能產生更多的電力和水含量。

王鵬說：“世界上仍有一部分人口無法獲得清潔水或綠色電力，其中許多人生活在氣候干旱或半干旱的農村地區(qū)。我們的設計利用本來被浪費的清潔能源從空氣中制造水，適合在沙漠和海洋島嶼等偏遠地區(qū)建立分散的小規(guī)模農場。”

原標題：新型太陽能電池板 利用浪費的能源從空氣中獲取水