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太阳能其它利用技术

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太阳能其它利用技术

(1)海水淡化

地球上97%是海水,淡水仅占3%,而且分布不均匀,有的地方淡水资源极为缺乏。于是,在1872年世界上第一座太阳能蒸馏器在智利诞生了,利用太阳能进行海水淡化,日产淡水17.7吨,一直工作到1910年。到1974年,世界上建造的大型太阳能蒸馏器已有25座,其中日产淡水:吨以上的有十几座,最大的一座面积达80m2,日产淡水28. 08吨。 80年代以后,建造大型太阳能海水淡化装置的报道较少。

70年代,我国在海南歧蜈洲岛和西沙中建岛分别建成蒸发面积385m2、日产淡水1吨和蒸发面积50m2、日产淡水0.2吨太阳能蒸馏器各一座。 (2)太阳炉

将阳光高倍聚光,在焦斑处可获得高温,最高达3500℃左右。利用这一高温能进行冶金、耐火材料、高温化学反应等实验,且实验环境特别洁净。1921年,德国科学家设计了一个由抛物面聚光器和透镜组成的太阳炉。 1933年又建造了一座聚光器和定日镜组成的太阳炉。1951年,美国制成开口直径3m的抛物镜太阳炉。1952年,法国在比利牛斯山上建成世界上第一座大型太阳炉,功率达50kW,

此后,美国、日本也相继建成了一批功率为60-100kW的大型太阳炉。70年代,法国又在比利牛斯山奥德约设计建造了目前世界上最大的太阳炉,输出功率达1000kW。估计全世界建造的太阳炉有数十座,但80年代以后鲜见报道。

我国有两台小型太阳炉,直径分别为0. 95m和1. 5m,焦斑处温度高于3000℃,主要用于材料的高温试验。 (3)太阳光催化治理环境

80年代初,人们开始研究光催化治理环境,但以应用人工光源中的紫外光为主,效果虽显著,耗能却很大,费用较高。因此,国内外研究者提出将太阳能与保护环境结合,开发太阳光催化降解治理环境污染技术。美国率先进行了实验,他们将被三氯乙烯严重污染的地下水泵出地面,加入TiO2粉未催化剂,利用槽式抛物面聚光镜会聚阳光,令污水流过设置在焦线上的玻璃管,进行光催化反应,结果使水中三氯乙烯浓度从180ppb降到0.6ppb以下,而美国饮用水的标准为6pp匕这是世界上太阳光催化成功治理污染水的典型例子。目前,正在开展的太阳光催化降解治理环境的项目很多,主要有:空气中有害物质的光催化去除,废水中有机污染物和金属污染物降解,饮用水的深度处理等。

我国对太阳光催化治理环境也开展了实验研究工作,取得一些成果。

(4)能源植物

为了开辟太阳能利用新途径,1973年美国诺贝尔奖金获得者卡尔文博士,提出种植能源作物设想。他将通过光合作用产生碳氢化合物的植物统称为能源植物。目前全世界已知的能源植物有数千种,它们可以作为石油一样的能源资源进行开发利用。他在美国加州试种了美国香槐(一年生植物),其分泌的汁液与柴油相似,可以提炼成优质燃料。古巴香胶树,高达30余米,在树上钻一个直径约12mm的小孔直至树心,插一根管子即会流出黄色油状液体,一昼夜可收集2025升油,将其放入油箱即可发动柴油发动机。金鼠草是一种草本植物,0.4公顷土地种植的金鼠草,收获后可提炼0.8吨燃料油。 甜高粱是当前世界各国比较关注的一种能源作物,我国也进行了种植,每亩沈农甜杂2号甜高粱,收获后可提取267;4升酒精,而酒精是一种十分优良的代用燃料。

70年代以来,人们对能源植物进行了广泛的选取和研究,希望能找到光合作用效率高、利用转化简便的 植物品种,为此人们仍在继续努力。

太阳能利用领域极其广阔,除以上介绍的一些项目外,诸如太阳能汽车、太阳能飞机、太阳能热泵等还很多,同时新的利用技术还在不断涌现,限于篇幅,本文不能一一予以介绍,请读者谅解。

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