荒漠光伏可以和空气取水相结合

晨枫

不管城市光伏如何发展，荒漠光伏肯定是极端重要的。这不仅发电，还减慢荒漠的继续荒漠化。降低地表温度，清洗水流到地面浇灌，长草进一步吸收光热，降低地表温度，保持水土。这是良性循环的开始。问题是：荒漠里本来就缺水，水从哪来？



+ T* Y  a' O5 f( u7 y8 Y3 K
# {* v% b7 P, t" ~. z/ M5 b  S3 U
8 N4 q/ o" A* }2 }' w" T实际上，光伏发电和荒漠的空气取水可能是有用的组合。

沙漠里干燥，但沙漠空气里也是有水份的。在适宜居住的地方，空气湿度一般在30%到90%，沙漠里的干燥空气的相对湿度是20%左右。但靠近海岸的沙漠里，空气湿度更高，以色列内格夫沙漠的空气湿度达到64%。问题是水份滞留在空气里，不肯变成雨下来。波斯湾沿岸沙漠都有一样的问题。

7 h9 p. g5 E; R中国沙漠都在内陆，华北不是沙漠，但也缺水。
  ~/ M1 Z& V# t: @( c
在缺水的海岛上，也是一样的问题。
+ @9 ^$ K) u. M$ p2 {
在30℃下，湿度100%的空气含水是每立方米30.38克，而0℃下，每立方米空气最多含水就只有约4.3克了。也就是说，把饱和空气从30度冷冻到0度，就可以析出26.08克液态水。30度、20%相对湿度的沙漠空气每立方米含水6克，冷冻到0度，也能析出1.7克。如果进风量为360立方米/小时（相当于一平方米进风口0.1米/秒的风速），每天最多可从空气冷冻中分离出14.7公斤的液态水，代价是耗电。

4 y( Z' k9 w! X, R8 ?可巧，荒漠光伏最不缺的还就是电。
* D6 g6 a) ~8 b. O' T! G
% X5 N, C. s( g" H+ ?1 Z" E& F除了冷冻法，还有吸收-解析法。简单点说，就是在低温提高空气的相对湿度时，将水份吸附在海绵上；然后升温使得水份蒸发、脱离海绵，再自然冷凝就成为液态水。
+ j8 i9 Y4 n# x$ x2 E) }+ O$ Q1 D' q/ T
具体情况需要仔细测算，但荒漠光伏与空气取水联合循环，应该可以生产远超过自己清洁需要的水产量。这是清洁的饮用水，用于沙漠里的农业工业、人民生活的好处就不用多说了。还需要说明的一点：沙漠里不是一点水源也没有，有地下水，还有季节河。空气取水是补充。海岛上也是一样，但主要目的不再是向外输电，而是自给自足。
+ ]- t1 H4 T2 [! N: S$ O
8 K! r; b) g* D7 c6 q7 i* W

; n' `5 R* z6 a

更重要的是，光伏板清洁不仅有湿法，还有干法。用带静电的软刷做日常清洁，再定期用水清洗，可能就足够了，不需要不断大量用水。



光伏板下与种草、放羊结合起来，养殖、固沙两不误，冲刷光伏板的水正好流到地面浇灌。如果在设计的时候就考虑好，不沿着板沿自然滴落，而是在板下做一个分布板，把水均匀地洒向板下地面，效果会更好。
- e0 O  U" D: K' u! z- [8 p


3 ]- R+ @! V' L5 t, t0 F
1 y* W& E, j) E5 [
% f6 P$ l  h! X3 `& K! R; S# X光伏运维可能成为很大的新兴产业，吸收大量劳动力，而且具有分布式的特点，不集中于大城市，很值得重视。
7 s' A/ n$ ]. L5 y. c. n5 w3 H( L
另一方面，在荒漠里，滴落的水并不就此消失。水是循环的，在自然界里在气态、液态之间循环。对于荒漠光伏来说，冲刷光伏板后的水流到地面，浇灌草地，然后挥发回到空气中，进入下一次循环，唯一消耗的是能量，由太阳能提供。其实有一部分渗入沙土，被沙土吸收。但这部分在一定时间后是达到平衡的，所以i循环是完全的。
/ j* J2 A& h2 u7 d* F- N4 N& H
这样，光伏发电和空气取水联合，会对缺水缺电的荒漠是非常有用的组合，而且改善生态。

这些可能性都来自低成本的光伏板，中国恰好是世界上绝对最大的光伏板产地。

鳕鱼邪恶

马斯克说中国如果愿意，可以轻易用内陆的太阳能供应全国用电。

testjhy

短暂研究过空气取水，当时有人来联系做青稞饮料机，其中一个方案就是不接入自来水管网，直接用空气取水机过滤。西北空气湿度更小些，好像只有15%。

晨枫

testjhy 发表于 2023-9-29 16:24
短暂研究过空气取水，当时有人来联系做青稞饮料机，其中一个方案就是不接入自来水管网，直接用空气取水机过 ...

8 J4 e, ^( S( {/ i! o2 s! x4 E1 N" ?后来呢？经济上可行吗？

testjhy

晨枫 发表于 2023-9-30 10:29
5 v% B0 ]# o6 O  I4 A  F, c, B后来呢？经济上可行吗？

0 a+ J! O4 P& p- \很短暂，就是成本太高，细节忘得差不多了，青稞饮品采用这种方案可能收回成本直接延长2年左右。

常挨揍

华北人均水资源是最低的。
0 q3 O8 w" a' f/ b; e