海水淡化重大突破:治海淡 反滲透不是好藥方
海水淡化重大突破:治海淡 反滲透不是好藥方
浩瀚的大海一望無際。我問:“君雖海量,不無病乎?碧波萬頃,然無一瓢可飲也。”
大?;卮鹫f:我沒有毛病。你走近看看,最好到海水里面看看。你不過是看到一些自由自在也是成雙成對的帶負電荷的陰離子、帶正電荷的陽離子在一刻不停地晃晃蕩蕩,平均總含量不過是差不多每99個我水分子或離子中才1個鹽分子或離子,或者體積上看,100份的水中只有1.5份的鹽體積,或者重量上也就是3.5%的鹽。所謂一粒老鼠屎壞了一鍋粥,一個鹽分子壞了我九十九個水分子。本來也是很容易不費錢的事情,用勺子摳出那粒老鼠屎,一鍋粥也還能將就,用勺子摳出那個鹽分子,一切都好。但大家不是這么簡簡單單科學地干的,而是干的很有技術(shù)含量,找來一張巨大的紗布,配上宏偉漂亮的機器設(shè)備,高大上耗電極多的壓力泵,活生生的硬是把99份的稀粥壓過紗布,把99個水分子壓過反滲透膜,留下一粒大老鼠屎、一個鹽分子。能不累、能不成本高?也好比99個黃豆中有一粒比黃豆還大的砂子,不是揀出砂子,而是揀出黃豆,其功夫不可謂不大啊。當然,找不到一把合適的勺子或揀砂子的工具,是這么累著干費錢費功夫干的根本原因。
海水中的這些陰離子大部分是氯離子,少量的硫酸根離子、碳酸根離子、溴離子和氟離子,陽離子則主要的是鈉、鎂、鈣、鉀和鍶離子。其中的氯離子、鈉離子還是人類天天需要食用的食鹽。如果你有能耐,你還可以從我這里得到無窮盡的鉀肥、鎂金屬,要知道,中國是一個典型的缺鉀肥的國家,而鎂金屬比鋁還輕巧,其作用比鋁合金也毫不遜色。
要想喝淡水,只不過是請出這1%個數(shù)的陰陽離子而已,溫柔點最好。就這么點含量,與人類工業(yè)污染的含無機鹽廢水的污染程度相比幾乎是可忽略不計了。但現(xiàn)實是,海水淡化是如此的高大上,動用了巨大的國家資源,吸引了無數(shù)英雄豪杰,從英國人開始,一晃已經(jīng)400多年了。
早些年,煮水論英雄,也是可以理解的。水沸騰了,強迫水分子和鹽分子說再見,但代價也是巨大的,大量的熱能被消耗了,不到萬不得已,傻瓜才會這么干。后來,1930年代發(fā)現(xiàn)了只透過水不透過鹽的半透膜,1953年美國人開始利用這種膜在高水壓下,強行的也是惡狠狠的把水分子和鹽分子分開在了膜的兩邊,就是所謂的反滲透海水淡化技術(shù)。再后來的60年時間里,反滲透成了一種淡化海水的習慣,這種技術(shù)幾乎發(fā)展到了極致,但仍然需4度電左右換取一噸淡水。因為泥巴燒不著,所以能源在地球上還是稀有資源。這種用一種稀有資源換取另外一種稀缺資源的做法,肯定不是長久之計,也不合天理。因為技術(shù)慣性和知識框架的效應(yīng),最聰明的人繼續(xù)幻想著如何更高效地讓水分子透過膜,現(xiàn)在最玄幻的石墨烯、二硫化鉬也被用來嘗試作為滲透膜了。但無論如何,因為含鹽水和淡水之間永遠存在的滲透壓,就是自然狀態(tài)下,淡水在半透膜的一側(cè)可以幫著膜對面的海水爬到250米高的摩天大樓上,這之間的壓力就有25個大氣壓了。就算作為半透膜的反滲透膜本身沒有任何阻力,也需要大于25個大氣壓的壓力,才能強迫海水中的水分子脫離海水中鹽的束縛進入淡水中。因為反滲透膜需要承受高水壓,所以,其厚度不能太薄,無論如何,都需要能量讓99%的水分子透過一個有厚度的膜【假如100%地海水淡化】。代價真的慘不忍睹,所謂望洋只能常常興嘆。
來源:water8848 試驗變壓器廠家 tradeker.cn 揚州君昊電氣 轉(zhuǎn)載此文。
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