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    海水淡化可能是避免全球水資源短缺的關鍵,但這需要時間,中國化工網,okmart.com
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    海水淡化可能是避免全球水資源短缺的關鍵,但這需要時間
    2022年09月11日    閱讀量:     新聞來源:中國化工網 okmart.com  |  投稿

    清潔淡水對維持人類生命至關重要。然而,全世界有11億人無法獲得信息技術。海水淡化是解決這一問題的一種日益流行的方法。

    海水淡化是從鹽水中提取鹽以使其可飲用的過程。海水淡化主要有兩種類型。

    首先鈥攃熱脫鹽鈥攈吃是用的。這會產生水蒸氣,在管道上凝結成淡水。這一過程在整個中東地區仍占主導地位,全世界近一半的海水淡化水產自中東。

    第二個過程是膜脫鹽,通常稱為反滲透。全世界60%的工廠使用該工藝。鹽水在高壓下被迫通過半透膜,半透膜的孔太小,鹽分子無法通過。

    海水淡化在哪里使用?

    海水淡化用于擴大飲用水供應,使其超出天然可用范圍。因此,缺水地區特別依賴這項技術。海水淡化為阿拉伯聯合酋長國提供了42%的水需求。

    由于抽水成本最低,海水淡化在大型沿海地區最經濟。然而,我們不斷變化的氣候正在加劇典型溫和地區的水資源短缺,這就需要將海水淡化廠進一步擴大到內陸,并從微咸水中提取。中國、美國和南美洲都在擴大其海水淡化能力。

    雖然海水淡化可能是一種能夠應對全球水資源短缺的技術,但其成本和效率存在問題。

    為什么海水淡化仍然如此昂貴?

    需要大量的能量來驅動該過程。這對于熱脫鹽尤其如此,因為能源成本占整個工廠生產成本的一半。

    反滲透工藝通常具有較低的能量需求。然而,處理高鹽水仍然是能源密集型的。這是因為更高的鹽度意味著需要更大的壓力迫使水通過膜。

    嚴重污染的水源也必須在脫鹽前進行處理,這需要昂貴的基礎設施,如沉淀池和過濾系統。處理可防止可能阻礙反滲透過程的碎片在膜表面積聚。

    隨著對脫鹽依賴的增加,處理成本將增加,并且該工藝應用于污染和內陸微咸水資源。面對日益干燥的氣候,加州現在有23家海水淡化廠,將微咸水轉化為飲用水。

    生產一升飲用水也會產生1.6升鹽水,這是一種高鹽廢物,會破壞環境。海底的鹽水沉積會導致海洋生態系統的破壞,而鹽水排放會降低海水的含氧量。

    鹽水的安全處理是昂貴的。根據環境質量標準,生產的大部分鹽水被泵回大海。如果鹽水排放不符合這些標準,則需要進一步處理。

    鹽水可以在蒸發池中處理,或在排放前用單獨的水源稀釋。鹽水處理的高昂成本仍然是廣泛應用脫鹽的一大障礙。

    海水淡化能變得更便宜嗎?

    降低該過程的能量強度可提供顯著的成本降低。正滲透等技術正在開發中,這種技術允許在較低的溫度和壓力下進行脫鹽。

    這些技術雖然有希望,但仍處于起步階段。市場很小,商業設施很少。技術發展需要時間,需要進一步發展,以確保這些工藝能夠在商業規模上生產飲用水。

    開發更耐用的膜也將降低脫鹽成本。使用不同的材料,日本制造商已經構建了在低操作壓力下成功地去除鹽顆粒的膜。這既降低了更換膜的成本,又降低了工藝的能量需求。

    海水淡化也可以由更便宜的可再生能源提供動力。太陽能熱技術可以產生直接熱量,然后用于蒸發海水。沙特阿拉伯正在建設的Metito太陽能海水淡化廠最初將具備每天生產30000立方米飲用水的能力。

    然而,太陽能海水淡化技術充滿了復雜性。太陽能供應不穩定,儲能技術仍然昂貴,阻礙了其更廣泛的應用。因此,大多數太陽能海水淡化項目規模太小,無法生產用于商業用途的飲用水。

    還必須進一步探索鹽水管理的新解決方案。

    鹽水可以在脫鹽過程中回收。利用廢鹽水生產次氯酸鈉是一種可以替代氯的化學消毒劑,是一種有前景的發展。

    研究表明,現場生產次氯酸鈉可以比攏每年30萬。

    脫鹽設施可以通過電解等工藝進一步利用廢鹽水,其中鹽水通過電流分解為更簡單的物質。未來的研究應調查利用電解副產物氫和鹽生產能源的潛力。

    盡管全球水資源日益不安全,海水淡化技術仍然過于昂貴,無法廣泛使用。已經努力降低其成本,其中許多顯示出希望。然而,技術的發展需要時間,而成本下降到有利于更廣泛地擴大海水淡化的水平還需要幾十年。

    本文是在知識共享許可下從對話中重新發布的。閱讀原文。

    標簽:海洋化學化工應用技術中心
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