2021年10月21日 王鹏：碳中和下的清洁水生产和高盐废水零排放的研究进展

        王鹏教授，本科和硕士分别毕业于南京大学和中山大学，2008年从美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)获得博士学位，2009年作为首批创校者加盟中东沙特阿拉伯的阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)，2013到2017年担任KAUST环境科学和工程专业主任。2019年入职香港理工大学土木和环境工程系。近几年来主要从事环境纳米技术以及可再生能源驱动的清洁水生产技术的学术研究，已经为选择性吸附，油水分离，太阳能驱动的水蒸馏过程，高浓度工业废水零排放处理、空气中水收集，光伏制冷等提出了若干设计方案。2020年获华人环境教授协会科研先锋奖 （CAPEES/Nanova Frontier Research Award）以及 苏尔坦王子国际水奖（非传统水资源类）（The Prince Sultan bin Abdulaziz International Prize for Water） (PSIPW)。发表文章100多篇, 申请专利12项，编辑和出版英文专著三部(IWA, RSC and Wiley)。王鹏教授是英国皇家化学学会会士，现任Environmental Science & Technology (ES&T) 副主编 (Associated Editor) 和 执行主编（Executive Editor）。

        在水力、太阳能和风能三大可再生能源中，太阳能是另外两种能源的来源并且具有最高的自然丰度和最低的地域限制。因此，太阳能的利用是全球范围“水-能源-气候”关系的核心，并且是我们对抗环境变化的有利武器。在这个报告中，我们将展示两种基于太阳能的清洁水生产技术，同时介绍其在能源领域的拓展应用。整个报告将分为三个部分。在第一部分中，我们将首先回顾光热界面水蒸发领域的最新进展，并介绍我们课题组最新设计的“光电-膜蒸馏”一体化装置。该装置利用光伏板的废热驱动多级膜蒸馏装置生产清洁水，从而实现水电联产，尤其适用于在离网偏远地区应用。第二部分将介绍从空气中收集清洁水的相关工作。由于水循环的存在，地球大气中总是储存着大量的水蒸气。基于吸附过程实现并完全由太阳能驱动的空气中水收集过程被认为是一项极具吸引力的新兴清洁水生产技术。近期，我们将与光伏板冷却进行耦合，首次实现了19%的发电量提升。在第三部分，我们将聚焦于使用太阳能驱动的盐结晶器实现工业废水零排放。众所周知，目前工业废水零排放存在设备投资高昂且能耗巨大的特点，制约了其在中小企业的部署且不利于实现“碳中和”目标。我们课题组设计的三维太阳能结晶器，不仅结构简单成本低廉，而且完全由太阳能驱动，为中小企业的废水零排放提供了一个低成本且二氧化碳“净零排放”的解决方案。