向71%蓝色进发 漫谈海水淡化技术

03美国研发出可大幅提高海淡效率的二硫化钼薄膜

美国伊利诺伊州立大学研究人员发现二硫化钼高能材料可更高效地去除海水中的盐分，通过计算机模拟各种薄膜的海水淡化效率并进行对比后发现，二硫化钼薄膜的效率最高，比石墨烯膜还要高出70%。这种材料只有一个纳米厚，布满了纳米孔，能够渗漏大量的海水，留下盐分和其他成分，达到淡化海水的目的。

独特的原子组成结构让二硫化钼膜的透水性大大提升，其单层膜的厚度能极大地减少推压水的能量，进而大幅降低运营成本。研究人员目前正在测试这种材料在海水净化方面的其他性能，比如对于塑料膜而言常发生的污垢堵塞孔洞等问题。

二硫化钼虽然是一种新材料，但研究人员相信，制造工艺改造后，其高性能带来的应用会很广泛。这项研究俄也为下一代材料的发展奠定了基础。

04埃及亚历山大大学新型海水淡化膜技术

2015年9月，来自埃及亚历山大大学的研究人员公布了一种新型低成本的海水淡化膜技术，膜材料价格低廉，同时可以实现低能耗。该技术采用了渗透蒸发(又称渗透汽化，是有相变的膜渗透过程)的技术原理，研究人员开发出醋酸纤维素膜与其它组件相结合，并使用外部热源将膜透过组分汽化，从而达到过滤粒子和盐分的目的。该技术不仅能淡化海水，也能去除海水中的污物。价格低廉低能耗的海水淡化技术，对那些资金匮乏的发展中国家的福音。

05印度科学家研发出新型太阳能混合海水淡化系统

2015年，印度科学理工学院研究人员研发出一种太阳能混合海水淡化系统。根据研究人员发布的数据显示，温度为27℃的条件下，利用该混合系统每平方米可以净化大约6.5升的盐水。

该混合系统采用了阶梯状的太阳能蒸发器，由一个连一个的半圆形的管道焊接而成，形成一个呈一定倾斜角度的水槽来充当水流通的渠道，同时系统四周安装的真空夹套可以减少热能的损失。据了解，该装置可容纳3-4升待处理的水。该系统利用光伏电池作为能源将水泵进或者泵出整个系统，整个系统就在离网地区也可以实现正常运行。

06GE开发迷你3D打印涡轮机降低海水淡化成本

由GE全球研发中心和美国能源部组成的研究团队研发的一种手持式3D打印设备，利用蒸汽汽轮机的原理，有可能使海水淡化变得更为方便，这一概念来自GE科学家的创意。

在传统的蒸汽涡轮机中，蒸汽凝结会变成水。这种系统通常用于发电，但还可以运行这个流动系统去冻结海水或盐水，而不是把它变成蒸汽。通过冻结混合物，盐会以固体的形式自然分离，只留下冰，而冰融化之后就成了干净的水。这就是冷冻法海水淡化技术的原理。GE全球研发中心科研人员在冷冻法海水淡化技术上标新立异，利用叶轮机械开发一种十分经济的解决方案——涡轮“增压”海水淡化系统。

该系统通过扩大涡轮机的冷气来冷却咸水或海水滴，这大大降低海水淡化所需要的能源。冷却的气体与海水之间的热传递比传统的热法海水淡化系统更有效率。如果这个手持的3D打印工具能够试制成功，它能够将海水淡化的成本削减高达20%。

反过来也将吸引更多的资金被投向海水淡化设备。为加速开发过程，研究团队使用由GE全球研究中心和GE航空材料制造中心开发的技术，打印出3D小型化的部件。也许在不久的将来，我们到海滩上度假，只需这种手持式的工具就行了，随取随用，无需再储运桶（瓶）装水。

大自然给予了丰富的海水资源，以海水淡化为代表的海水利用正成为各地解决沿海水资源短缺的重要途径，前景十分广阔。

截至目前，世界上已有120多个国家的科研机构在进行着海水淡化的研究，并运用海水淡化技术获取淡水，全球有海水淡化厂1.3万多座，日常量可达到6000万立方米左右，其中有80%用于饮用水，相当于0.5%的全球用水量，解决了1亿多人的用水问题。

中国海水淡化行业也正处于规模化应用的关键时期，已在沿海多地建成多个海水淡化项目，主要用于工业和生活用水。特别是我国自主研发的低温多效蒸馏海水淡化技术与反渗透海水淡化技术已成功应用于日产万吨级海水淡化工程，多套海水淡化装置出口海外。

随着海水利用技术和关键设备的不断进步，海水利用的成本会大大降低。越来越重视包括海水淡化在内的海洋经济发展。2016年底，随着国家发展改革委和国家海洋局共同印发的《全国海水利用“十三五”规划》公布，海水淡化瞬间站上风口，引发市场高度关注。其中提出，截至2020年，海水利用将实现规模化应用，材料和关键装备实现产品系列化，产业链条日趋完备。也许在不久的将来，我们每天饮用和洗衣用到的自来水就是海水“变”来的。

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