利用相变热储能系统通过太阳能预储存实现夜间大气水分收集

《Advanced Functional Materials》：Nighttime Atmospheric Water Harvesting Enabled by Solar Prestorage Using a Phase-Change Thermal Storage System

大气水收集技术通过复合相变材料热电池储存日间太阳能，夜间利用MOF-303吸附层高效释放水分，理论产率达3.8 g·g-1·d-1，热成像与模拟验证了热传递机制。

　　

摘要

大气水收集（AWH）为干旱地区实现家庭用水自主提供了有前景的解决方案。然而，其效率受到日光依赖性的限制，从而影响了每日的水产量。为应对这一挑战，提出了一种无需外部能量输入的“夜间AWH”系统。该系统利用由复合相变材料（CPCMs）制成的热电池，这些材料具有高能量密度和光热转换效率。在白天，太阳能被储存在热电池中；到了夜间，利用MOF-303的吸附层开始进行水生产。这个集成系统被称为水生成单元（WGU），由于组件之间的高效热传递，实现了快速的解吸过程。吸附饱和的MOF-303层在30分钟内可释放约78%的吸附水，从而实现每天的理论夜间水释放量高达3.8克水/克MOF。通过热成像和热传递模拟来分析解吸机制并评估关键运行参数。这种集成了热能储存的AWH系统能够高效地转换、储存和释放太阳能，为水资源匮乏地区的夜间水收集提供了可持续且可靠的解决方案。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。