标题:淡水资源逐渐萎缩 将海水变淡来获得水资源
作者:wthwj
日期:2009-03-23 20:23
内容:
地球表面约四分之三被水覆盖，但是大部分水都是不能饮用的咸水。并且其中2.5%的淡水是在泥土、积雪、冰川还有地下。因此只剩下不足1%的淡水，用于满足人类和动物的饮用以及农业灌溉-剩余的这些淡水资源还因为全球气候变暖而逐渐萎缩。结果：越来越难以满足人口增长对饮用水的需求，自来水逐渐变少。投资银行分析家Goldman Sachs估计，全球用水量每20年翻一番。
因此人们开始寻找新的水源。其中一种被证实的候选方案是脱盐-(脱盐是一种将海水或者地下水中的盐分提取出来，以获得适合饮用的水的工业技术)但是历史上脱盐法的高成本在很大程度上阻止其实现，随着技术的改进和增长中的需求不断压榨淡水供给，情况有所改变。
“两种主要的脱盐技术是蒸馏和反渗透(简称RO)”耶鲁大学环境工程师Menachem Elimelech如是说，“蒸馏就是将未净化的水蒸发并浓缩，得到淡水。这种方法需要消耗大量能源，因此这种方法主要在中东这些有充足石油的地区使用。”加热脱盐法需要高温，因此通常很昂贵(每立方米的淡水成本超过1美元)，但是将“废弃”的热量用于其他工业或者发电站运转(废热发电)可以减少能量浪费。
然而，通常更多的脱盐工厂采用RO法。这种方法基于高科技的、让水渗透却阻止盐分通过的高分子膜，Elimelich说道。他解释道，当含盐溶液位于半透膜一端而低浓度盐溶液位于另一端时，水从低浓度一端向高浓度一段扩散。这种两端溶液浓度趋向于平衡的现象被科学家们成为渗透现象。
在20世纪五六十年代，科学家们意识到他们可以逆转这个进程。他们在高浓度溶液一端增加压强，可以让水分子穿过半透膜，而留下浓缩的盐溶液。为了对抗两个溶液之间产生的要将水压回去的渗透压，脱盐工厂必须使用7000到8300千帕(每平方厘米71到86.5千克力或者没平方英寸1000到1200磅)，他解释道。
普通RO膜是由用多微孔聚乙烯砜制成的机械支撑层，和只让水通过的微米级的聚酰胺制成的过滤层这两部分混合构成。后一种物质是“DuPont’s Kevlar(用于制造轻型防弹背心的超高强度芳族聚酰胺聚合物)的第二代兄妹”此类产品最大的供应商，Edina, Minn的Dow Water Solutions(DWS)的资深研究科学家Bill Mickols说道。他说，RO膜技术在最近20年趋于成熟，水渗透性、阻盐能力、使用寿命(现在已经能达到3-5年)和成本这几个方面都有了显著的进步。
这些改进与能量复原装置(该装置从高能量一段获得压力并将其 ..
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