近日，我校能源與動力學院唐大偉教授團隊在太陽能驅動界面蒸發方面取得進展。成果以“用于水、能源和礦物收集的界面蒸發中的梯度工程”（Gradient engineering in interfacial evaporation for water, energy, and minerals harvesting）為題，作為展望論文發表于《能源和環境科學》（Energy & Environmental Science）期刊（影響因子：32.4）。論文第一作者為李林教授，博士生孫席勝為論文共同第一作者。

持續的人口增長、不斷變化的氣候和環境，以及工業技術的升級都強調了能源系統轉型的重要性。作為可持續能源供應鏈的重要組成部分，太陽能界面蒸發技術（SDIE）作為下一代能源和資源聯產技術，具有巨大的潛力。盡管這項技術在過去十年中取得了一些里程碑式的突破，但系統的效率、穩定性和可擴展性還沒有與實際生產相匹配。因此，迫切需要探索水及副產品生產的運行模式和工作機理，提高系統的能量效率。這項工作通過先進的材料設計和系統優化，構建、強化和維持SDIE的水—能源—礦物聯合生產系統中的能量和物質梯度，為解決上述挑戰提供了一個可行的視角。一系列梯度工程指南可以激發新的討論和研究策略，使SDIE在未來的可持續能源供應方面做出更大的努力。

通過利用太陽能誘導水蒸發，SDIE系統可以產生離子濃度、鹽度和溫度梯度，從而實現水、綠色電力和金屬礦物的生產和提取。然而，SDIE系統的性能和長期穩定性受到對驅動能量和物質梯度形成的潛在機制的有限理解的限制。在這篇文章中，研究團隊概述了典型的基于SDIE的水—能源—礦物聯合生產系統，并提出了通過調節能量和物質傳遞過程來優化梯度形成的合理策略，目的是強化SDIE聯產系統的能源和資源輸出。此外，還探索了使用梯度工程整合多個物理場的混合方法，以實現協同增強，同時減輕梯度沖突。最后，概述了開發下一代SWEM的未來方向，旨在增強可持續能源供應鏈的可持續性和彈性。