近日，南京航空航天大學(xué)能源與動力學(xué)院的一支本科生團隊，結(jié)合青海地區(qū)的氣候條件與自身的專業(yè)知識，成功設(shè)計了有效節(jié)能的RainMaker低碳小屋，為解決西部地區(qū)農(nóng)作物種植缺水問題帶來了福音。
“低碳小屋主要是為青海等干旱地區(qū)設(shè)計的，可以為作物提供理想的生長條件和新鮮淡水，”團隊負責人鄭立凱告訴。“西部地區(qū)受到地理環(huán)境因素的影響，可以使用的淡水資源非常有限。但是他們的咸水資源比較豐富，我們就用淡化咸水并利用的方式，來緩解西部水資源不足的情況。”
有了想法之后，團隊成員收集了有關(guān)青海地區(qū)的氣候、湖泊、水資源分布等大量信息。在嚴格的數(shù)據(jù)分析之后，團隊聯(lián)系了導(dǎo)師，基本確定了低碳小屋這個項目的思路和方向。
那么這個低碳小屋具體是怎么工作的呢？在團隊成員的介紹下，了解了整個低碳小屋的工作過程。首先建在咸水湖旁邊的一個小屋，通過風扇將咸水湖表面的水蒸氣送進大棚。經(jīng)過一段時間大棚中太陽的加熱作用后，咸水進入加濕間。經(jīng)過加濕間后，熱水噴灑與空氣摻雜，因此空氣濕度增加、溫度升高。這些濕熱的空氣會進入一個農(nóng)作物種植間，創(chuàng)造適宜的農(nóng)作物種植環(huán)境，然后再進入另一個加濕間，提高含濕量，方便下一步冷凝，吸收淡水。通過加濕間的這些水汽會通過一個冷凝室，最后進入淡水收集箱，利用水泵通過滴灌的形式對農(nóng)作物進行灌溉。
這個復(fù)雜的循環(huán)過程是南航飛行器動力專業(yè)的6名大三學(xué)生，通過一個學(xué)期的努力，經(jīng)復(fù)雜的數(shù)據(jù)計算出來的。在確定項目以后的一個學(xué)期里，鄭立凱和他的隊友們每天都會聚集在一起討論、計算。特別是在項目快結(jié)束時，突然發(fā)現(xiàn)的一個問題困擾了他們許久，臨時做出比較大的改動。那段時間，團隊的成員幾乎天天集合在一起做這個項目。圖書館、教研室都有他們埋頭計算、熱烈討論的身影。
“有段時期，我們有個問題一直不能解決。噴灑下來的水是咸的，對于農(nóng)作物生長是有害的，但是一開始的設(shè)計卻不能阻止咸水汽飄進種植間。”隊長鄭立凱告訴，“最后我們在網(wǎng)上搜到絲網(wǎng)除霧器，它可以把霧氣吸附在絲網(wǎng)上。我們把這個應(yīng)用到了低碳小屋的設(shè)計中，終于解決了這個問題。”通過討論計算發(fā)現(xiàn)新的問題，又通過解決問題不斷完善方案。在這樣嚴謹?shù)卮蚰ハ拢@個方案最終成型。無論是通過計算，還是電腦模擬仿真，該項目都表現(xiàn)出了極強的可實施性。
團隊成果最終獲得了今年全國節(jié)能減排大賽的三等獎，但是隊員們希望能夠得到更多的資金和技術(shù)支持，使低碳小屋真正得以應(yīng)用推廣。