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1万吨海水淡化仅需3000,有望打破美国垄断,未来我国能推广?

 扬眉剑客 2022-10-04 发布于山东

每个人都离不开水,生活中的方方面面,都在消耗水资源。农业需要水,工业同样需要水。虽然我们看不见,但消耗是每天都在进行的。

  • 目前为止,我们人类能利用的水资源,总共就占地球水量的百分之一。而不能利用的绝大部分,都汇聚在海洋中。缺少水资源的我们,怎么会不把目光放到海水上呢?
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  • 但总的来说,我们能利用的水资源不仅非常少,能利用的部分还分布的很不均匀。像河湖沿岸,水就多一些;沙漠戈壁中,水就少很多。

水资源利用形式日益严峻的今天,只要海水能被淡化。我们是不是就可以,轻松解决水资源短缺的危机呢?

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沿海地区,可以更方便地获得海水,如果要淡化海水,我们只能选沿海缺水的地区。其它缺水的地方,就没有办法推广淡化技术。真的是因为这样,我们才很少听到海水淡化吗?

当然不是,即使将海水淡化厂建在缺水的海边,也存在很多问题。

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  • 目前,我们人类掌握的海水淡化技术很多,主要可以有多级闪蒸、多效蒸馏、反渗透、电渗析、膜蒸馏、正渗透等方法。其中反渗透、多级闪蒸 、膜蒸馏是目前主要采用的技术,其他方法多处于试验阶段,几乎没有投入使用。
  • 在这些技术中,我国主要掌握了低温多效和反渗透的海水淡化手段。并且,具备投入大规模生产的能力。但技术多处于初级阶段,大型处理设备还依赖进口,很多技术也不算成熟。
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海水淡化原理示意图

全世界投入到生产中的淡化工厂,还要数中东地区的规模比较大。当地虽然缺水,可石油资源丰富,这些国家不仅非常有钱,还多在缺水的沙漠地区。面对近在咫尺的海洋,大力发展海水淡化,符合当地的实际情况。

  • 但在实际应用中,最大的技术问题,就是成本始终降不下来。而且专门建设的淡化工厂,非常容易产生资源浪费。就算中东土豪遍地,面对无处不在的淡水需求,他们也得考虑生产成本啊!
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  • 更奇特的是,这些被分离出来的水,往往因为过于干净,而十分难喝,只能投入到工农业上,作为生产用水。如果要做成饮用水,还需要一些加工。一般是,在水里添加些二氧化碳、生石灰等成分。然后,通过加工让它变得不那么难喝。

在世界主要国家中,只有一些发达国家掌握了成套的淡化技术。主要有美国、日本、法国、以色列、德国等,他们研发的时间早,技术十分成熟。而且,它们牢牢把控着市场的份额

像沙特阿拉伯这样极度依靠海水淡化,还非常有钱的国家,也没有办法在短时间内超过他们。而且,这些国家还在不断研发新的技术,探索新的淡化理论。

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就在今年三月份,我国和沙特阿拉伯的团队一起,攻克了一项技术难关,成功实现了可持续的海水淡化。

来自哈尔滨工业大学的马军院士团队,与阿卜杜拉国王科技大学的赖志平教授团队,联合研制了名叫:超高通量纳米多孔石墨烯膜的新材料

它的诞生,成功使每吨海水的淡化成本,降低到了三毛钱。这种材料它主要应用于膜蒸馏技术。最初,研发是为了解决了旧材料,过滤程度不理想、生产消耗较大的问题。在应用了马院士研究出的最新材料后,不仅提高了过滤效率,还降低了生产成本。

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马院士是怎么做到的呢?原来他在攻克材料的同时,还解决了技术的利用问题。各国在淡化海水时,都需要大量的热能,专门建立供热厂,非常浪费资源。所以各国普遍,在发电厂、钢铁厂旁边建立淡化工厂,好利用它们的废热。

  • 马院士攻克的这次难关,创造性地将淡化设备,与太阳能发电设备组合在了一起。在用太阳能发电的同时,还成功利用余热淡化了海水。此举,大大降低了生产成本。
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  • 值得一提的是,膜蒸馏技术在处理工业废水方面,也有广阔的发展前景。而且它的技术门槛不高,非常适合普及推广。这就意味着,马军院士研发出的新材料,能更好地应用到处理工业废水上。
  • 作为和沙特一同攻克技术难关的伙伴,我国也能在未来用上这种技术。况且我国地域辽阔,有很多水资源不足,但能源比较充足的地区。它们因为自身的条件,吸引了一批工业企业去建厂。像这样一万吨仅需三千块的水处理技术,非常适合为当地建设循环用水产业。水资源丰富的地方,也能通过这种技术,重复利用废水。

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