美国能源部（DOE）日前宣布资助2100万美元支持太阳能光热海水淡化技术研发项目，旨在加快太阳能光热海水淡化技术的创新突破，降低光热海水淡化的成本，其中低容量、高盐度水（如石油和天然气生产中的卤水）淡化处理成本降至1.5美元/每立方米，大容量、低盐度的海水或者市政盐水淡化处理成本降至0.5美元/立方米，从而加快该技术的商业化。本次资助着重关注四大主题，包括太阳能光热海水淡化技术创新、低成本的太阳热能收集和存储技术、集成的太阳能光热海水淡化系统和太阳能光热海水淡化过程的分析工具开发，具体内容参见表1。
表1 太阳能光热海水淡化技术14个研究项目内容
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主题 |
研究内容 |
资助金额/万美元 |
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太阳能光热海水淡化技术创新 |
•开发基于陶瓷膜的太阳能膜蒸馏海水淡化技术，并在太阳能热测试床上解决该技术市场化进程中传热传质高效化、干燥化、模块化和净化等方面的难题 •开发一种新型高效、零排放的多级吸附蒸馏的海水淡化技术 •开发集成离子液体的正向渗透膜分离新型脱盐处理和水纯化技术，降低海水淡化系统的建造成本 •开发新型的增湿-除湿热驱动高效海水淡化零排放技术，使其成本达到传统的反向渗透海水淡化厂的水平 •通过铺设多层高导热率和导电率的材料，改进传统的膜蒸馏系统中的热传递性能，在现有基础上提高太阳能海水淡化的效率 •研发并测试一款用于高温区域并可提高换热效率至150%的新式热交换器表面涂层，弥补现有涂层在200摄氏度以上易于出现结垢和腐蚀的缺陷 •开发超临界水净化处理技术，实现无腐蚀、无结垢的低成本海水淡化，将每立方水处理成本降低至1.5美元 |
1080 |
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低成本的太阳热能收集和存储技术 |
•优化太阳能集热海水淡化系统中热对流循环的性能，无流体工质泵入系统的条件下，利用两相热对流和高吸收率的纳米介质提高系统效率并简化海水淡化系统 •在降低成本的前提下，将一种轻量化、低成本的集热器集成到带有储热子系统的整套太阳能海水淡化系统中 •开发与构建一套装有高效、低成本太阳能集热设备的蒸汽发生海水蒸馏系统，并搭载基于相变材料的储热子系统，并将处理系统平准化成本控制在1.5美分/千瓦时 •开发、搭建并测试一套可调度、可携带的低成本小规模太阳能海水淡化系统的原型机，将平准化成本控制在1.5美分/千瓦时以下，系统构建包含研发一套新型集成式混合抛物面聚光器（ICPC）和储热系统 |
560 |
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集成的太阳能光热海水淡化系统 |
•设计并搭建一套使用高效率、高持久性新型渗透膜的正渗透太阳能集热海水淡化系统，目标是相对现有技术降低40%的平准化成本 •开发与测试一种基于纳米光电子太阳能膜蒸馏（NESMD）的低成本海水淡化技术，使用多孔介质的光热膜在实现光热转化的同时也完成膜蒸馏高效淡化海水，并实现该技术的系统集成和中型规模的实验评估 |
360 |
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太阳能光热海水淡化过程分析工具开发 |
•开发一套基于地理信息系统（GIS）的太阳能海水淡化分析软件，来收集相关处理厂的数据模拟新建电厂运营情况，评估其技术经济性 |
100 |
