全球用水需求上升 掀起海水淡化革命

時(shí)間：2008-10-07 來(lái)源：新華網(wǎng) 作者：

    早在16世紀(jì)，歐洲探險(xiǎn)家已在一次航海中，透過(guò)煮沸減少海水鹽分，踏上海水淡化第一步，但真正轉(zhuǎn)折點(diǎn)便要追溯至1850年美國(guó)制糖工業(yè)。當(dāng)年工程師NorbertRillieux發(fā)明利用多效蒸餾來(lái)提煉結(jié)晶糖，原理是運(yùn)用一連串小密室，讓每一密室逐步減壓，隨后密室的能源需求便逐步下降，加上較前密室所生成熱能可重復(fù)給予余下密室使用，能源消耗量便下降超過(guò)8成，大大節(jié)省制糖成本，有關(guān)技術(shù)便被引入海水淡化。

    可惜，只有少量多效蒸餾海水淡化工廠(chǎng)面世，因?yàn)楹Ｋ�礦物質(zhì)會(huì)沉淀在熱能轉(zhuǎn)換面，阻礙能源轉(zhuǎn)換。及后，新技術(shù)“thermal-desalination”(熱力去鹽)解決了這問(wèn)題，海水蒸發(fā)過(guò)程無(wú)須再經(jīng)過(guò)熱能轉(zhuǎn)換面，但工程卻需大量熱蒸汽。因此，熱能海水淡化工廠(chǎng)須興建在發(fā)電站旁，能源消耗極大。

    技術(shù)不斷改良

    其后，美國(guó)科學(xué)家開(kāi)始研究以滲透膜阻隔可溶水鹽分，希望把產(chǎn)量提高。初期，逆滲透作用只能出產(chǎn)少量飲用水，成效不大，直到1960年SidneyLoeb和SrinivasaSourirajan制成新種滲透膜，能阻隔可溶水鹽分，他們發(fā)現(xiàn)在較濃的溶液上施壓便能生成“逆轉(zhuǎn)滲透作用”，因而令產(chǎn)量大大增加。

    但“逆轉(zhuǎn)滲透作用”并非完美，海水的可溶微粒會(huì)堵塞滲透膜，事前要利用過(guò)濾器和化學(xué)物料來(lái)去除，滲透式膜亦須定期清洗。一般來(lái)說(shuō)，每公升海水含有33至37克可溶微粒，但要轉(zhuǎn)化成飲用水便須大費(fèi)周章。至70年代，經(jīng)交鏈反應(yīng)(cross-linkingreaction)程序處理的全新逆滲透膜面世，不但能增加水流量，更能承受不同酸堿度及溫度轉(zhuǎn)變，有關(guān)技術(shù)自此壟斷淡化工業(yè)。80年代，首間大型處理海水的逆滲透作用工廠(chǎng)在沙特阿拉伯建成，當(dāng)時(shí)每生產(chǎn)一立方米飲用水要每句鐘花上8千瓦電力。

    逆滲透作用能源消耗大，科學(xué)家便研究以能源恢復(fù)器(energy-recoverydevice)降低消耗量，效能由初期75%提升至96%，令淡化工程每句鐘所花的電力減少至3.7千瓦。改良后的滲透膜和能源恢復(fù)器有助減低成本，每立方米飲用水大約由90年代的1.50美元降至2003年的0.5美元，日后大多海水淡化工程采用此法�，F(xiàn)時(shí)，科學(xué)家仍不斷研制更好的滲透膜以減少能源消耗。

    海水經(jīng)處理后被分隔出來(lái)的鹽分濃度偏高，擔(dān)心直接排出海洋會(huì)影響生態(tài)，但已有研究指當(dāng)鹽分排出海水后，在500米海域內(nèi)便能回復(fù)正常濃度，至今仍未有科學(xué)家能提供充分理?yè)?jù)，證明鹽分高海水會(huì)對(duì)環(huán)境造成長(zhǎng)遠(yuǎn)影響。

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