03.02 海水可不可以大量淡化?

苏晓慧33


亲,几乎所有人类使用的淡水,都是通过海水淡化得来的!

只不过,这个过程是天然的而不是人为的。地球表面通过海洋吸收太阳辐射能量加热海水产生水蒸气,形成云,然后,云漂浮到陆地上空,遇到冷空气重新凝结为液态水或固态的雪,形成陆地上的湖泊河流冰川这样的淡水资源,这个过程就是最大量的海水淡化,对人类来说是完全免费的。

所以只要我们保护好环境,不打破这个循环,不去污染地球水体,那么淡水资源作为一种可再生资源是用之不竭的。

谈到题主想问的,其实应该是海水可不可以大量人工淡化?

其实也涉及到刚才所说的问题,只有在那些没有天然淡水资源,或者淡水运输成本太高的地方,同时离海洋又比较近的地方,才有必要使用海水淡化技术。

再加上人工淡化海水消耗能量,而淡化海水如果只用来饮用的话,其实往往还不如瓶装水水罐车之类的方便。而缺水地区需要的往往是大量用于工业农业的淡水。

根据2003统计,世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂,其生产能力达到日产淡水3600万吨。海水淡化已遍及全世界125个国家和地区,淡化水大约养活世界5%的人口。海水淡化,事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题,普遍采用的一种战略选择,其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。

目前海水淡化主要有蒸馏法和渗透法,蒸馏法包括太阳能、电能和燃油法,渗透包括电渗析、反渗析等,还有一些比较特殊的方法,比如海水冻结法和化学淡化法等等。

其是未来最有希望的也许是生物技术,因为所有生物的细胞膜都是特别节能高效淡化器,可以控制各种盐离子的单项透过,如果我们能掌握这其中的秘密,也许就能发明出最好的海水淡化法,到那时更大规模的海水淡化必将实现。


科幻直通车冯志刚


肯定可以呀,不然你以为你现在喝的淡水是哪儿来的?不全是太阳能淡化出来的吗?

看下面这张图,本质上地球上所有的淡水都是海水在太阳照射作用下蒸发、然后在气流作用下飘到大陆上降雨,最终形成了地表的淡水。

↑水循环示意图↑

而人类能不能大量淡化呢?只要有足够的能量就是可以的。现在海水的淡化技术相对来说是比较成熟的,方法包括蒸馏/膜处理/结冰/地热脱盐/太阳能脱盐等等,方法很多。最常见的淡化技术是逆渗透和多级闪蒸。

逆渗透就是用很大的压力把海水压过一个渗透膜,把淡水压出去、把盐分留下来。这种方法净化的淡水占到所有海水淡化量的47%。而多级闪蒸技术就是利用降低气压的方式让水在较低的温度下就沸腾,这样就可以不用把海水加热到更高的温度就获得蒸馏得到的淡水,这种技术净化的淡水占到海水淡化量的36%。

↑逆渗透法↑

↑多级闪蒸法↑

现在海水淡化量比较高的国家是诸如沙特阿拉伯和以色列这种中东地区有钱而且又缺水的国家,其中沙特阿拉伯的海水淡化量占到全球的24%,可以说是非常惊人。海水淡化量最高工厂可以实现一年三亿立方米的海水淡化量,如果能量足够,那么即便是用最简单的蒸馏法也是可以得到取之不尽的大量淡水。甚至于有人考虑过,将核能用于海水淡化。

↑世界海水淡化量分布↑


航小北的日常科普


海水当然可以大量淡化了!但是还是不能作为解决水资源短缺的主要方式!

海水可以用如上图的设备进行淡化。首先,将海水用水泵抽入设备。然后,先通过叠片过滤器进行过滤,这只是第一步过滤;接着我们再用多介质过滤器过滤;然后再用精密过滤器过滤,最后通过反渗透装置进行最后的过滤;淡水就形成了!

而现在没有大规模的推广这一设备的原因,主要是在整个过滤过程中和输送过程都会产生大量的费用。而像中国这样的国家,沿海地区与大量内陆地区距离较远,如果想把海边净化的水输送出去,其输送线路和输送管道的费用都是不可以忽视的!比如南水北调工程其造价达到2082亿。如果将淡化的海水运往全国各地,估计费用应该会更高,再加上淡化水能源的费用,估计到时候的水价,不是普通民众能够承担的!


地震博士


据外媒报道,科学家们创造出可以非常有效地过滤水的微型碳纳米管,有一天可以帮助将海水转化成饮用水。根据《科学》杂志上发表的一项研究,这种纳米管与用于过滤活细胞中水分的某些生物蛋白质类似,但效率高出六倍。虽然纳米管目前尚不能用于实际的海水脱盐,但研究人员表示,他们可以成功地过滤含盐的水。

加州大学美熹德分校副教授Aleksandr\n \nNoy表示,创建这种纳米管的灵感来自称为水通道蛋白的天然蛋白质。水通道蛋白被发现遍布在人体中:它是一种位于细胞膜上的蛋白质,通过细胞膜输送水并过滤掉离子,使细胞保持健康。水通道蛋白以仅通过0.3纳米宽的通道输送水分子的方式来工作,基本上创造出一个超快速的水分子纵列,并滤出所有的离子。

加州大学欧文分校物理和天文学教授Zuzanna Siwy表示,水通道蛋白质在人造过滤系统中很难使用,因为蛋白质非常脆弱,很难繁殖。所以Noy等研究人员决定使用强大的碳纳米管。这些纳米管宽0.8纳米,就像水通道蛋白一样,但过滤水比水通道蛋白快6倍。

水通道蛋白质工作较慢,因为它们过滤掉所有离子,包括质子。为了做到这一点,水分子在水通道蛋白通道中翻转180度,化学反应减慢了分子的运动。Noy表示,碳纳米管不会过滤出质子,这样可以实现更快的过滤系统。

研究人员认为纳米管有一天可以包含在人造膜中,从海水中过滤出离子并将其转化为淡水。由于碳纳米管具有超强的可靠性和高效性,因此碳纳米管具有降低海水淡化成本的潜力。


cnBeta


我们所说的水资源,通常指陆地上的淡水资源,我们人类可以食用的只有淡水,我们不能喝海水,因为海水中含有高浓度的氯化钠及其他矿物盐,味道非常咸,另外,海水的密度比淡水大。由于海水中盐的浓度比人的体液的浓度大,喝下后会析出体液中的水分而使人体失水,所以不能喝。但是陆地上的淡水资源很有限,随着人口数量的剧增,和一些水环境的污染。人类逐渐把眼光投向了海水。希望通过淡化海水资源,能够得到源源不断的淡水,确保人类的饮水供应。

世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。热衷海水淡化工程的国家一般是淡水资源短缺的岛屿国家和位于沙漠干旱地区的国家。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及可实现盈利的碳酸铵离子交换法。海水淡化最主要的难题是降低成本的问题。

前不久,中国科学家实现了海水淡化技术的重大突破。南京大学的朱嘉教授在去年的一次镀膜实验中,在进行镀金后意外出现了一面金色一面黑色的材料。经过半年的反复实验论证、研究机制原理,朱嘉实验室的科研人员们发现这块黑黑的玩意不仅可以吸收可见光,还可以吸收红外线,波段在400纳米到10微米的光,99%以上它居然都可以吸收。幸运之神的眷顾让朱嘉团队发现了世界上吸收光能力最强的纳米金属材料,也称为纳米黑金。

这种纳米黑金强大的光热转换能力,特别适合用于太阳能海水淡化。把材料铺在水面,能迅速将表面的水蒸发,源源不断冒出的水蒸气,收集起来就是可以直接喝的饮用水。经过严格的检测,利用纳米黑金转化的淡水水质是达到了世界卫生组织和中国的可饮用水标准。这是一种高效进行海水淡化的先进技术,具有很大的发展潜力。


科坛春秋精选


当然可以大量淡化。

但解决不了内地干旱缺水。只能缓解沿海淡水。

建设玻璃大棚,引入海水,将大棚内涂黑一侧,将大棚水泥地面制成斜坡盐池,海水被日光蒸发沿大棚玻璃冷凝,成蒸馏淡水,把海盐扫出作为海盐化工原料。制食盐,化肥。烧碱。

沿海,海盐化工的副产品就是淡水。

中国近海岛屿就可以搞,淡水产量足可以补给驻防舰船。

一天一间大棚出产几百升到几吨淡水,不用电。配合蓄水池,可以蓄存更多淡水。

设计好大棚玻璃斜顶的角度,和大棚水泥地面的斜率。

海盐和淡水自然就分开了。


AUTUYG


这个问题问得实在太外行了,不知道怎么精准回答,只能按非专业人士常规理解了。海水淡化不是能不能大量淡化,而是已经实现了。以色列沙特阿联酋等淡水缺乏又有钱的,已经大规模用于工业和居民,即便是我国,也已实现,如天津曹妃甸工业园区海水淡化向首都供水,三沙市岛上几乎全部用水都是淡化海水等。另外,几乎所有远洋船,包括民用和军用,也都是用的淡化海水。


东走走西逛逛0


海水淡化是否成熟我是外行。最近去了枸杞岛,这里用得正是淡化海水。老板娘说每吨10元。用于冲马桶,水是黄的。用此水搓白毛巾会发黄。宾馆送了桶装水,供我们饮用。看来海水淡化并不是很成熟。/


尤崇朹


这个目前沿海城市做的就是海水淡化,根据现在反渗透原理淡化出的海水应该是纯净水,所有有的沿海城市是将淡化之后的海水和自来水按比例混合供水,别听有些人说纯净水喝吧,没事,水中的这点矿物质不影响身体健康,不影响干嘛矿泉水比纯净水贵,干嘛直接淡化的海水不直接供饮用,为什么还加入自来水。


科学探索怪谈


海水淡化技术成熟,只是成本较高,首先得净化海水,治理污染/成本较高,进一步用逆渗透技术,淡化海水,我国南水北调的时候,曾经考虑过海水淡化,只是因为成本过高/水到居民手中,无法承受,最后放弃了/大型海水淡化设备已研制出来/并投入市场,主要是成本太高了…


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