Transformer la lumière du soleil en eau douce
Au cœur de HelioVap se trouve une plateforme d'évaporation solaire propriétaire, conçue pour convertir la lumière du soleil en chaleur localisée et évaporer l'eau efficacement.
Plutôt que de chauffer tout le volume d'eau, notre approche concentre l'énergie solaire à l'interface entre l'eau et l'air, là où l'évaporation a lieu.
Une plateforme au carbure de bore
Un matériau poreux à base de carbure de bore (B₄C) constitue le cœur de la plateforme d'évaporation solaire actuelle de HelioVap.
- 01Capter la lumière du soleil
- 02Localiser la chaleur
- 03Alimenter en eau
- 04Gérer le sel
- 05Récupérer l'eau douce
Capter la lumière du soleil
Absorption solaire large bande
Un composite poreux et absorbant capte l'énergie sur tout le spectre solaire plutôt que sur une bande étroite. Il tient aussi en milieu salin, là où beaucoup d'absorbeurs se dégradent.
Localiser la chaleur
La chaleur là où l'évaporation a lieu
L'énergie se concentre dans une fine couche thermique, à l'intérieur de laquelle se produit le changement de phase. La structure poreuse ramène l'eau source vers cette couche à mesure qu'elle s'évapore.
Récupérer l'eau douce
De la vapeur à une eau douce utilisable
La vapeur rencontre une surface transparente plus froide et se condense. Le condensat est écarté de l'eau source. Réduire l'écart entre ce qui s'évapore et ce qui est recueilli est la priorité d'ingénierie actuelle.
Ce que le matériau doit faire
Quatre exigences, en même temps.
Aucune n'est difficile isolément. L'ingénierie consiste à satisfaire les quatre dans une seule structure, car améliorer l'une se paie généralement sur une autre.
- 01
Absorber largement
La lumière solaire arrive sur un spectre étendu. Un absorbeur accordé à une bande étroite en rejette l'essentiel, donc le composite doit capter l'énergie de l'ultraviolet au proche infrarouge plutôt qu'à une longueur d'onde privilégiée.
- 02
Retenir la chaleur en surface
L'énergie qui diffuse vers la masse d'eau réchauffe de l'eau qui ne s'évapore pas. La structure doit maintenir le gradient thermique dans une couche mince à l'interface et l'isoler de l'eau située dessous.
- 03
Garder la surface alimentée
L'évaporation s'arrête dès que la surface s'assèche. La porosité doit remonter l'eau au moins aussi vite qu'elle s'en va, sans devenir un chemin thermique qui ramène la chaleur vers la masse.
- 04
Résister au sel
Chaque litre évaporé laisse ses solides dissous derrière lui. La surface doit soit rejeter le sel vers l'eau source, soit tolérer ce qui cristallise dessus, et ce sur des mois et non sur un après-midi.
Comment le chiffre a été mesuré
Ce qu'un seul nombre dit, et ce qu'il ne dit pas.
Le chiffre de 2.8 kg·m⁻²·h⁻¹ est une mesure de perte de masse. Un échantillon est éclairé sous un simulateur solaire à un soleil, et l'eau qu'il perd au fil du temps est pesée. Cela décrit le matériau, en conditions de laboratoire, à la surface d'évaporation.
Ce n'est pas une sortie de système. Cela ne dit rien de la part de cette vapeur qui atteint une surface de condensation, de celle qui retourne à l'eau source, ni de ce qu'un module produirait un après-midi couvert d'hiver.
Nous le publions parce que c'est le chiffre que nous avons mesuré, et nous le décrivons pour ce qu'il est. Là où la littérature publiée rapporte des taux au-dessus du plafond théorique plan, la page des fondements scientifiques expose les mécanismes qui l'expliquent.
sous éclairement simulé de 1 soleil
Performance d'évaporation en laboratoire. La récupération d'eau douce à l'échelle du système dépend de la conception du système, des conditions d'exploitation, de la condensation et du rendement de récupération de l'eau.
Le chiffre mesuré est de 2.8 kg·m⁻²·h⁻¹ à la surface d'évaporation. Le chiffre journalier correspond à ce taux sur dix heures d'éclairement, et non à une mesure sur une journée entière.
Non résolu
Les problèmes devant nous.
Rendement de collecte
L'écart entre ce qui s'évapore et ce qui est collecté est la plus grosse perte du système. Le réduire est la priorité d'ingénierie actuelle, et aucun chiffre d'eau produite n'a de sens tant qu'il subsiste.
Comportement du sel sur la durée
Un essai court n'apprend presque rien sur l'état d'une surface après une saison. L'exposition saline prolongée est l'essai qui compte, et c'est le plus long à mener.
Le dehors face au laboratoire
Le vent, l'humidité et la température ambiante modifient sensiblement les performances extérieures, dans les deux sens. Un chiffre obtenu en intérieur contrôlé est un point de départ, pas une prévision.