湖北工业大学皮科武、吴攀团队WR：太阳能驱动的屋顶界面蒸发系统用于分散式雨水净化

在全球淡水资源短缺及基础设施分布不均的背景下，偏远及离网地区的安全饮水保障面临挑战。本研究构建了一种太阳能驱动的屋顶原位雨水蒸发净化系统（IREPS），集成了雨水收集、光热界面蒸发与冷凝回收，实现了“雨天收集，晴天净化”的低碳运行模式。系统核心采用基于壳聚糖、海藻酸钠和Fe₃O₄纳米颗粒的CSA-Fe双网络光热水凝胶，该材料具有高光吸收率和优良的蒸发性能。在70天户外连续运行中，系统平均产水通量达4.1 kg m⁻² d⁻¹，峰值超过6.6 kg m⁻² d⁻¹，冷凝水质符合WHO饮用水标准。研究进一步开发了太阳能雨水净化适宜性指数（SRPSI），并结合机器学习评估了全球部署潜力，表明该系统在缺水、缺电地区具有广阔应用前景，为分散式水处理提供了经济可行的低碳技术路径。