新型渗透膜实现海水淡化技术突破
- 发布时间：2015-11-03 02:31:06 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京11月2日电 （记者常丽君）找到不用电的海水淡化新方法，足够便宜而且让大部分国家能很容易利用，是开拓廉价新水源的关键。最近，埃及亚历山大大学的科学家开发出一种新的高分子渗透膜，能将高浓度的模拟海水脱盐，产生高流量的可饮用水，一次处理的脱盐率超过99.7％。
该研究发表在最近出版的《水科学与技术》上。论文中介绍，这种膜通过反相位技术将5种成分组成的特殊配方溶液浇注成型，再经处理使其具有某些特殊性质。研究人员构建了一套设备来做脱盐实验，并检测了初始盐浓度、渗透蒸发分离指数等多项指标来验证其脱盐效果。
研究人员称，这种创新性膜代表了海水淡化技术的一大突破，它能通过去空气渗透蒸发过程，脱去极高浓度的模拟海水中的盐，一次处理就去掉其中99.7％的盐分。
渗透蒸发工艺并不新鲜，这种处理技术要用陶瓷或高分子膜过滤液体，但滤膜一直都很昂贵而且制造复杂。新滤膜的突破性在于嵌入了醋酸纤维素粉末，这些粉末与其他成分连接在一起，在盐水通过时能与其中的盐微粒结合。醋酸纤维素粉末从木浆中提取，价格便宜，在实验室也容易制取。而且这种材料能通过打印大量生产，切割成薄片，广泛使用。
联合国开发计划署（UNDP）2013年报告中的“阿拉伯地区水管理”部分指出，到2025年，阿拉伯地区的水供给量只有上世纪60年代的15％。“阿拉伯地区在海水淡化方面世界领先，拥有全球超过一半的海水淡化能力。到2025年，该地区的淡化海水预计从1.8％扩大到8.5％。”
但海水淡化是昂贵的工艺，全世界每天因此耗电超过2亿千瓦，因此新的水处理方法永远受欢迎。
虽然技术进步降低了产出成本，但目前的海水淡化仍是能源—资金密集型工艺，还可能对环境有害。论文作者之一艾哈迈德·厄尔莎菲说，传统海水淡化工艺需要用电，但新的渗透蒸发过程不需要，从而大大降低了成本。
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淡水资源不足已成为人们日益关切的问题。有人预言，19世纪争煤，20世纪争油，21世纪可能争水。一直以来，科学家努力研究新方法，向浩瀚的海洋要水，然而人类要为此付出不小的成本。目前，全世界主流的海水淡化技术主要是反渗透、多级闪蒸和低温多效，其中反渗透运行成本最低。埃及的科学家做出的此项新研究，突破了通过渗透蒸发来淡化海水的工艺过程中，最复杂也最昂贵的滤膜环节，希望它尽快进入工业应用，让人类用更低的成本实现海水淡化。
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