废弃生物质秸秆的微能源回收利用

随着人类社会发展和人口快速增长，能源危机与饮用水短缺已经成为人类面临的共同挑战。大气中每时每刻都蕴含大量的水蒸气（~1021升水当量），如果能实现从空气中回收水蒸气并产生纯净的水，有望解决贫困缺水地区的饮用水短缺问题。鉴于此，清洁能源团队创新性的从废弃生物质材料出发，利用废弃秸秆丰富的孔道结构和大比表面积等固有特征，开发了高性能的空气产水材料，实现了全湿度环境的高效产水。在20%-80%的广湿度和5-65℃广温度区间内，废弃秸秆可以实现0.5-2.0 kg kg-1的产水速率，验证了该生物质秸秆在不同外在环境下的产水性能（从寒带到热带、从沙漠到热带雨林等）。通过对冷凝装置的巧妙设计，实现了废弃秸秆夜晚吸水-白天产水的高效全天候产水。

此外，清洁能源团队巧妙的利用廉价的商业墨水实现了对废弃秸秆的表面性质调控，进而实现了在废弃秸秆吸收空气湿度的同时源源不断的产生高达600 mV的电压，设计并制备了利用空气湿度净水和产电的集成器件，该器件在净水的同时产生的电能可以驱动电子计算器等电子设备，验证了该装置作为微能源发电装置的潜在应用。

该研究为固废高值化利用和微能源回收提供了新的研究方向，有望为万物互联的物联网低功耗器件提供可靠的供电系统，有望解决偏远地区和极端环境下的可靠供电问题。