近日，来自美国加州大学默塞德分校太阳能技术研究所的研发人员开发出了一种名为XCPC的外置复合型抛物面形聚光器，该系统有可能为被持续干旱所困扰的加州带来一种新型的太阳能海水淡化解决方案，并缓解当地的农业灌溉水短缺问题。
据了解，这种可能使海水淡化技术成本更低、操作更加简单以及产品更加清洁的创新型太阳能集热技术将于2015年10月16日在旧金山举行的2015加州大学太阳能研究座谈会上被公布。
加州农业为了缓解灌溉水资源短缺的问题往往会把农业灌溉水进行回收使用，但在此过程普遍存在的一个问题是盐的不断积累。农业灌溉水会把盐带进土壤中，经过多次重复使用之后，土壤中的含盐量会变得越来越多(农作物会把纯水吸收，同时把盐分留在土壤中)。事实上，随着化肥的过度使用，土地盐碱化正在演变成一个全球化问题。
加州大学太阳能技术研发中心主任Roland Winston表示：“常规的膜法海水淡化过程会产生有用的淡水和大量需要处理的咸水，而我们的XCPC系统可以使水的蒸发过程更加高效，而且成本很低。”在加州中央山谷地区，废水处理的难度很大，最清洁有效的办法就是把咸水煮沸并进行蒸发。Roland Winston还强调，将农业灌溉水中的水分蒸发完之后，剩余的残渣也有可能会被收集并进行深加工，将其中有价值的矿物质提取出来，如具有半导体性质的矿物质硒。
无需采用跟踪系统是最大亮点
谈到该系统的主要创新点，Roland Winston表示：“我们的外置复合抛物面形聚光器可以通过收集阳光产生高温，而且可达到的温度要远远高于生产水蒸汽所需要的温度。同时很关键的一点是我们的集热器不需要使用跟踪系统，没有任何需要活动的组件。事实上，其它大部分可以获得如此高温的太阳能技术都需要使用跟踪系统，而且成本较高。”
Roland Winston进一步解释道，一般使用跟踪系统的太阳能集热器对于直射阳光要求很高，而且往往需要在晴朗的天气条件下才能运行。而他们的XCPC集热器则完全不同，在朦胧和多云的天气条件下依然可以正常运行。
在其它领域的应用
事实上，XCPC技术不仅有可能缓解加州的干旱和缺水问题，还有可能推动太阳能技术在全球得到更广泛的应用。Roland Winston表示：“因为高效率和良好的经济性，我们已经使用XCPC集热技术在中国、印度和蒙古等国家建设了一些示范项目。”
图：蒙古国乌兰巴托，美国驻蒙古大使馆蒙古包外使用的XCPC集热系统
一些专家也认为，XCPC技术还可以应用到除了海水淡化以外的更多领域。Roland Winston介绍说：“我们已经在加州Albany建设了一个食品实验室，用于处理水果和蔬菜。”
谈到下一步的研究方向，Roland Winston透露，该技术团队参与了美国远景研究规划局的一个令人兴奋的研发项目，正在进行光热热电联产技术的研究。
