蒸发材料丨湖北工业大学皮科武、吴攀团队WR论文：太阳能驱动屋顶雨水净化

全球淡水短缺和水处理基础设施分布不均的问题日益突出，尤其对偏远、离网地区构成挑战。本研究构建了一套太阳能驱动的屋顶原位雨水蒸发净化系统（IREPS），通过将屋顶雨水收集、界面蒸发和冷凝产水整合，形成“雨天收集、晴天净化”的分散式供水模式。系统核心是壳聚糖/海藻酸钠双网络水凝胶（CSA-Fe）嵌入Fe₃O₄纳米颗粒，具备高光吸收率和蒸发效率。70天户外连续试验显示，系统平均产水通量为4.1 kg m⁻² d⁻¹，峰值超过6.6 kg m⁻² d⁻¹，冷凝水符合WHO饮用水标准。技术经济分析表明，单位处理成本低至3.85 USD m⁻³，低于多种传统雨水净化技术。研究还构建了全球适宜性指数（SRPSI），结合机器学习评估全球部署潜力，识别出中非、南亚和东南亚等优先区域。该研究展示了太阳能界面蒸发在分散式水处理中的实用性，为偏远离网地区提供了低碳、有效的安全饮水解决方案。