新型滲透膜實現(xiàn)海水淡化技術(shù)突破
- 發(fā)布時間:2015-11-03 02:31:06 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
科技日報北京11月2日電 (記者常麗君)找到不用電的海水淡化新方法,足夠便宜而且讓大部分國家能很容易利用,是開拓廉價新水源的關(guān)鍵。最近,埃及亞歷山大大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)出一種新的高分子滲透膜,能將高濃度的模擬海水脫鹽,產(chǎn)生高流量的可飲用水,一次處理的脫鹽率超過99.7%。
該研究發(fā)表在最近出版的《水科學(xué)與技術(shù)》上。論文中介紹,這種膜通過反相位技術(shù)將5種成分組成的特殊配方溶液澆注成型,再經(jīng)處理使其具有某些特殊性質(zhì)。研究人員構(gòu)建了一套設(shè)備來做脫鹽實驗,并檢測了初始鹽濃度、滲透蒸發(fā)分離指數(shù)等多項指標來驗證其脫鹽效果。
研究人員稱,這種創(chuàng)新性膜代表了海水淡化技術(shù)的一大突破,它能通過去空氣滲透蒸發(fā)過程,脫去極高濃度的模擬海水中的鹽,一次處理就去掉其中99.7%的鹽分。
滲透蒸發(fā)工藝并不新鮮,這種處理技術(shù)要用陶瓷或高分子膜過濾液體,但濾膜一直都很昂貴而且制造復(fù)雜。新濾膜的突破性在于嵌入了醋酸纖維素粉末,這些粉末與其他成分連接在一起,在鹽水通過時能與其中的鹽微粒結(jié)合。醋酸纖維素粉末從木漿中提取,價格便宜,在實驗室也容易制取。而且這種材料能通過打印大量生產(chǎn),切割成薄片,廣泛使用。
聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNDP)2013年報告中的“阿拉伯地區(qū)水管理”部分指出,到2025年,阿拉伯地區(qū)的水供給量只有上世紀60年代的15%?!鞍⒗貐^(qū)在海水淡化方面世界領(lǐng)先,擁有全球超過一半的海水淡化能力。到2025年,該地區(qū)的淡化海水預(yù)計從1.8%擴大到8.5%?!?/p>
但海水淡化是昂貴的工藝,全世界每天因此耗電超過2億千瓦,因此新的水處理方法永遠受歡迎。
雖然技術(shù)進步降低了產(chǎn)出成本,但目前的海水淡化仍是能源—資金密集型工藝,還可能對環(huán)境有害。論文作者之一艾哈邁德·厄爾莎菲說,傳統(tǒng)海水淡化工藝需要用電,但新的滲透蒸發(fā)過程不需要,從而大大降低了成本。
總編輯圈點
淡水資源不足已成為人們?nèi)找骊P(guān)切的問題。有人預(yù)言,19世紀爭煤,20世紀爭油,21世紀可能爭水。一直以來,科學(xué)家努力研究新方法,向浩瀚的海洋要水,然而人類要為此付出不小的成本。目前,全世界主流的海水淡化技術(shù)主要是反滲透、多級閃蒸和低溫多效,其中反滲透運行成本最低。埃及的科學(xué)家做出的此項新研究,突破了通過滲透蒸發(fā)來淡化海水的工藝過程中,最復(fù)雜也最昂貴的濾膜環(huán)節(jié),希望它盡快進入工業(yè)應(yīng)用,讓人類用更低的成本實現(xiàn)海水淡化。
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