荒漠光伏可以和空氣取水相結合_風聞
晨枫-军事撰稿人-古今多少事,都付笑谈中08-23 07:10
不管城市光伏如何發展,荒漠光伏肯定是極端重要的。這不僅發電,還減慢荒漠的繼續荒漠化。降低地表温度,清洗水流到地面澆灌,長草進一步吸收光熱,降低地表温度,保持水土。這是良性循環的開始。問題是:荒漠裏本來就缺水,水從哪來?


實際上,光伏發電和荒漠的空氣取水可能是有用的組合。
沙漠裏乾燥,但沙漠空氣裏也是有水份的。在適宜居住的地方,空氣濕度一般在30%到90%,沙漠裏的乾燥空氣的相對濕度是20%左右。但靠近海岸的沙漠裏,空氣濕度更高,以色列內格夫沙漠的空氣濕度達到64%。問題是水份滯留在空氣裏,不肯變成雨下來。波斯灣沿岸沙漠都有一樣的問題。
中國沙漠都在內陸,華北不是沙漠,但也缺水。
在缺水的海島上,也是一樣的問題。
在30℃下,濕度100%的空氣含水是每立方米30.38克,而0℃下,每立方米空氣最多含水就只有約4.3克了。也就是説,把飽和空氣從30度冷凍到0度,就可以析出26.08克液態水。30度、20%相對濕度的沙漠空氣每立方米含水6克,冷凍到0度,也能析出1.7克。如果進風量為360立方米/小時(相當於一平方米進風口0.1米/秒的風速),每天最多可從空氣冷凍中分離出14.7公斤的液態水,代價是耗電。
可巧,荒漠光伏最不缺的還就是電。
除了冷凍法,還有吸收-解析法。簡單點説,就是在低温提高空氣的相對濕度時,將水份吸附在海綿上;然後升温使得水份蒸發、脱離海綿,再自然冷凝就成為液態水。
具體情況需要仔細測算,但荒漠光伏與空氣取水聯合循環,應該可以生產遠超過自己清潔需要的水產量。這是清潔的飲用水,用於沙漠裏的農業工業、人民生活的好處就不用多説了。還需要説明的一點:沙漠裏不是一點水源也沒有,有地下水,還有季節河。空氣取水是補充。海島上也是一樣,但主要目的不再是向外輸電,而是自給自足。


更重要的是,光伏板清潔不僅有濕法,還有幹法。用帶靜電的軟刷做日常清潔,再定期用水清洗,可能就足夠了,不需要不斷大量用水。

光伏板下與種草、放羊結合起來,養殖、固沙兩不誤,沖刷光伏板的水正好流到地面澆灌。如果在設計的時候就考慮好,不沿着板沿自然滴落,而是在板下做一個分佈板,把水均勻地灑向板下地面,效果會更好。


光伏運維可能成為很大的新興產業,吸收大量勞動力,而且具有分佈式的特點,不集中於大城市,很值得重視。
另一方面,在荒漠裏,滴落的水並不就此消失。水是循環的,在自然界裏在氣態、液態之間循環。對於荒漠光伏來説,沖刷光伏板後的水流到地面,澆灌草地,然後揮發回到空氣中,進入下一次循環,唯一消耗的是能量,由太陽能提供。其實有一部分滲入沙土,被沙土吸收。但這部分在一定時間後是達到平衡的,所以i循環是完全的。
這樣,光伏發電和空氣取水聯合,會對缺水缺電的荒漠是非常有用的組合,而且改善生態。
這些可能性都來自低成本的光伏板,中國恰好是世界上絕對最大的光伏板產地。