隨著工業的不斷發展,環境汙染問題也越來越嚴重,引用水更是首當其衝,聯合國日前一份報告預測,到2025年nian,全quan球qiu三san分fen之zhi二er的de人ren口kou都dou將jiang麵mian臨lin飲yin水shui危wei機ji。人ren口kou增zeng長chang以yi及ji降jiang雨yu模mo式shi的de變bian化hua將jiang使shi許xu多duo國guo家jia把ba海hai洋yang作zuo為wei飲yin用yong,正zheng滲shen透tou膜mo技ji術shu或huo將jiang為wei海hai水shui淡dan化hua提ti供gong技ji術shu支zhi撐cheng。
聯合國日前一份報告預測,到2025年(nian),全(quan)球(qiu)三(san)分(fen)之(zhi)二(er)的(de)人(ren)口(kou)都(dou)將(jiang)麵(mian)臨(lin)飲(yin)水(shui)危(wei)機(ji)。人(ren)口(kou)增(zeng)長(chang)以(yi)及(ji)降(jiang)雨(yu)模(mo)式(shi)的(de)變(bian)化(hua)將(jiang)使(shi)許(xu)多(duo)國(guo)家(jia)把(ba)海(hai)洋(yang)作(zuo)為(wei)飲(yin)用(yong)水(shui)的(de)潛(qian)在(zai)來(lai)源(yuan)。但(dan)由(you)於(yu)海(hai)水(shui)淡(dan)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)能(neng)源(yuan)需(xu)求(qiu)龐(pang)大(da),目(mu)前(qian)的(de)技(ji)術(shu)尚(shang)無(wu)法(fa)解(jie)決(jue)人(ren)們(men)迫(po)在(zai)眉(mei)睫(jie)的(de)問(wen)題(ti)。而(er)據(ju)《新科學家》報道,相對於傳統的反滲透技術,研究人員找到了能效相對較高的替代性選擇——正滲透技術。
現代反滲透海水淡化工廠的能耗效雖然比幾十年前有所提高,但一座年生產1.5億立方米淡水的海水淡化廠也會消耗90兆瓦電力,相當於20台tai海hai上shang風feng力li渦wo輪lun機ji的de峰feng值zhi輸shu出chu。反fan滲shen透tou是shi一yi個ge內nei在zai的de能neng源yuan密mi集ji型xing過guo程cheng,自zi然ran過guo程cheng中zhong水shui流liu由you淡dan變bian鹹xian,而er反fan滲shen透tou過guo程cheng正zheng好hao相xiang反fan。如ru果guo在zai海hai水shui中zhong注zhu入ru高gao濃nong度du的de“汲取液”,淡水就可以輕而易舉地被提取出來,這就是一些已經開始出現的試驗性“正滲透”工廠背後的原理。
美國水化技術創新公司(HydrationTechnologyInnovations)2004年nian就jiu推tui出chu了le一yi種zhong基ji於yu正zheng滲shen透tou原yuan理li的de便bian攜xie式shi水shui過guo濾lv器qi。正zheng滲shen透tou膜mo被bei封feng入ru小xiao型xing密mi封feng塑su料liao包bao,包bao中zhong還hai含han有you糖tang和he香xiang料liao充chong當dang汲ji取qu液ye來lai源yuan。但dan是shi該gai過guo濾lv器qi生sheng產chan清qing潔jie飲yin用yong水shui的de成cheng本ben較jiao高gao,隻zhi能neng用yong於yu緊jin急ji情qing況kuang,因yin此ci無wu法fa應ying對dui世shi界jie性xing水shui源yuan危wei機ji。
同樣是2004年,美國耶魯大學由梅納赫姆·伊利米勒(MenachemElimelech)、傑弗裏·麥卡琴(JeffreyMcCutcheon)、羅伯特·麥金尼斯(RobertMcGinnis)組(zu)成(cheng)的(de)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)將(jiang)正(zheng)滲(shen)透(tou)理(li)念(nian)進(jin)一(yi)步(bu)推(tui)進(jin)。該(gai)小(xiao)組(zu)使(shi)用(yong)了(le)一(yi)種(zhong)基(ji)於(yu)碳(tan)酸(suan)氫(qing)銨(an)的(de)汲(ji)取(qu)液(ye),銨(an)離(li)子(zi)和(he)碳(tan)酸(suan)氫(qing)鹽(yan)離(li)子(zi)可(ke)以(yi)吸(xi)引(yin)水(shui)分(fen)子(zi)通(tong)過(guo)薄(bo)膜(mo),然(ran)後(hou)加(jia)熱(re)溶(rong)液(ye)至(zhi)40sheshidu,anqiheeryanghuatanbianhuipaichu,liuxiachunjingdedanshui,erpaichudeqitikebuhuohouzhongxinshiyong。yanjiuxiaozucheng,ruguonengliyongfadianchangdeyurezhengfaqiti,gaifangfadenenghaojinshimuqianhaishuidanhuagongchangde20%,但這種技術對工廠的選址要求較高。
正滲透技術麵臨的另一個挑戰是找到合適的薄膜,隻讓水分通過,排除鹽分在外。《海水淡化報導》的編輯湯姆·潘克拉茨(TomPankratz)表示:“這是正滲透產業麵臨的主要障礙。”正滲透膜不僅需要厚度盡量薄,以便讓海水接近吸引溶液,保持高滲透壓;同時也需要足夠強韌,可抵抗滲透產生的水流。
水化技術創新公司開發了一種纖維素薄膜,但該膜卻無法抵抗碳酸氫銨溶液的堿性。為了抵擋反滲透過程的高壓,反滲透膜需要“支撐層”來強化其韌性,但如果用於正滲透,這層膜就顯得過厚了。
yeludaxueyanjiuxiaozurenshidao,ruguojiangzhichengcengchuqu,jiukeyihuodeheshidezhengshentoumo。tongguoshiyanbutongdejuhewurongye,gaixiaozuzhaodaoleyizhongliyongtidaizhichengcengzhizaobomodefangfa。xinbomochuleyouboyourenwai,shentouxingyehenhao。shiyanzhong,xinzhengshentoumodemotongliangshichuantongfanshentoumode9倍,能夠過濾97%的鹽分。伊利米勒表示,試驗采用的是“手工實驗室版”新薄膜,如果新膜能以工業規模生產,其性能會更好。
手機版




