報(bào)告題目:碳中和下的清潔水生產(chǎn)和高鹽廢水零排放的研究進(jìn)展
報(bào) 告 人:王鵬 教授 (香港理工大學(xué)&阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué))
報(bào)告時(shí)間:2021年7月14日(星期三)上午10:00-11:30
報(bào)告地點(diǎn):化學(xué)樓2樓1號(hào)會(huì)議室
邀 請(qǐng) 人:張連斌 教授
王鵬教授簡(jiǎn)介:2008年從美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校(UCSB)獲得博士學(xué)位,2009年作為首批創(chuàng)校者加盟中東沙特阿拉伯的阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)(KAUST),2013到2017年擔(dān)任KAUST環(huán)境科學(xué)和工程專(zhuān)業(yè)主任。2019年入職香港理工大學(xué)土木和環(huán)境工程系。近幾年來(lái)主要從事環(huán)境納米技術(shù)以及可再生能源驅(qū)動(dòng)的清潔水生產(chǎn)技術(shù)的學(xué)術(shù)研究,已經(jīng)為選擇性吸附,油水分離,太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的水蒸餾過(guò)程,高濃度工業(yè)廢水零排放處理、空氣中水收集,光伏制冷等提出了若干設(shè)計(jì)方案。2020年獲華人環(huán)境教授協(xié)會(huì)科研先鋒獎(jiǎng) (CAPEES/Nanova Frontier Research Award)以及 蘇爾坦王子國(guó)際水獎(jiǎng)(非傳統(tǒng)水資源類(lèi))(The Prince Sultan bin Abdulaziz International Prize for Water) (PSIPW)。發(fā)表文章100篇, 申請(qǐng)專(zhuān)利12項(xiàng),編輯和出版英文專(zhuān)著三部(IWA, RSC and Wiley)。王鵬教授是英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士,現(xiàn)任Environmental Science & Technology (ES&T) 副主編 (Associated Editor) 和 執(zhí)行主編(Executive Editor)。
報(bào)告摘要
在水力、太陽(yáng)能和風(fēng)能三大可再生能源中,太陽(yáng)能是另外兩種能源的來(lái)源并且具有最高的自然豐度和最低的地域限制。因此,太陽(yáng)能的利用是全球范圍“水-能源-氣候”關(guān)系的核心,并且是我們對(duì)抗環(huán)境變化的有利武器。在這個(gè)報(bào)告中,我們將展示兩種基于太陽(yáng)能的清潔水生產(chǎn)技術(shù),同時(shí)介紹其在能源領(lǐng)域的拓展應(yīng)用。整個(gè)報(bào)告將分為三個(gè)部分。在第一部分中,我們將首先回顧光熱界面水蒸發(fā)領(lǐng)域的最新進(jìn)展,并介紹我們課題組最新設(shè)計(jì)的“光電-膜蒸餾”一體化裝置。該裝置利用光伏板的廢熱驅(qū)動(dòng)多級(jí)膜蒸餾裝置生產(chǎn)清潔水,從而實(shí)現(xiàn)水電聯(lián)產(chǎn),尤其適用于在離網(wǎng)偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用。第二部分將介紹從空氣中收集清潔水的相關(guān)工作。由于水循環(huán)的存在,地球大氣中總是儲(chǔ)存著大量的水蒸氣。基于吸附過(guò)程實(shí)現(xiàn)并完全由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的空氣中水收集過(guò)程被認(rèn)為是一項(xiàng)極具吸引力的新興清潔水生產(chǎn)技術(shù)。近期,我們將與光伏板冷卻進(jìn)行耦合,首次實(shí)現(xiàn)了19%的發(fā)電量提升。在第三部分,我們將聚焦于使用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的鹽結(jié)晶器實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水零排放。眾所周知,目前工業(yè)廢水零排放存在設(shè)備投資高昂且能耗巨大的特點(diǎn),制約了其在中小企業(yè)的部署且不利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)。我們課題組設(shè)計(jì)的三維太陽(yáng)能結(jié)晶器,不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低廉,而且完全由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng),為中小企業(yè)的廢水零排放提供了一個(gè)低成本且二氧化碳“凈零排放”的解決方案。