美開發出全新低成本技術海水淡化夢想成真

淡水之虞

　　地球水資源總量雖然很大，但其中97.5%是海水，淡水僅占2.5%，而在這有限的淡水資源中，90%是人類難以企及的南北兩極冰蓋、冰川、冰雪，人類目前能夠利用的淡水資源只占全球水資源總量的0.26%。

　　然而隨著人口膨脹與工農業生產規模迅速擴大，全球工業用水量已增加了20倍。淡水供需矛盾日益突出。

　　全球必須跑贏 “水破產”

　　2009年1月，瑞士達沃斯世界經濟年會報告警告說，全球正面臨“水破產”危機，水資源今后可能比石油還昂貴。

　　淡化海水瓶頸是“貴”

　　在淡水資源威脅人類生存的當下，海水淡化絕對是一個福音。如果能將取之不盡、用之不竭的海水轉化成人類所需的淡水，并能使之規模化、產業化，將意味著人類未來將不用再為水而戰。但海水淡化需要消耗大量能量，價格極為昂貴，因此，在不富裕的國家，經濟效益并不高。可以說，制約這一夢想的瓶頸，就是昂貴。

　　海水淡化是人類長年夢想，尤其當淡水資源缺乏已成為全球安全問題。美國洛克希德-馬丁公司找到一種低能耗海水脫鹽方法，將大量降低淡水生產成本。

　　能耗減少99%

　　海水淡化現階段主要采用反滲透技術，即利用只透過水的過濾膜，在海水一側施壓，使鹽分被膜截留，淡水流出，達到脫鹽效果。

　　路透社13日報道，美國戰機和導彈等武器項目主要承包商洛克希德-馬丁公司開發出一種生產單層碳原子薄膜的技術。膜上均勻分布直徑1納米(十億分之一米)小孔，允許水分子通過，同時阻擋直徑更大的鹽類分子。

　　這種薄膜由石墨烯制成，只有一個原子的厚度，能大幅減少海水通過濾膜時所需壓力。工程師約翰?斯特森說：“這一材料厚度僅為現在市場上最好過濾膜薄的五百分之一。用它淡化海水，能耗和所需壓力減少大約99%。”

　　對發展中國家而言，如果淡化海水時采用這項技術，有望不必投入大筆資金建造泵站。

　　干凈、買得起的水

　　淡水資源已逐漸成為全球重大安全問題。聯合國去年一份報告說，世界上約有7.8億人口缺乏干凈的飲用水。

　　美國情報部門去年報告，淡水資源競爭可能引發全球不穩定，對美國意義重大的國家可能陷入混亂。

　　報告說，“從現在起至2040年，如果不能有效管理水資源，淡水將出現供不應求現象。對一些國家而言，水資源短缺將意味著農業和發電受影響。”

　　洛克希德-馬丁公司尖端材料業務經理諾塔羅說。“干凈、買得起的淡水資源越來越影響全球安全，這類水資源對日常生活的重要性日益凸顯。”

　　“石墨”破題前景無限

　　石墨性質與鉛筆筆芯類似，易碎。用這種材料生產滲透膜，很難保證不破損。另外，大量生產所需尺寸的薄膜有難度。洛克希德-馬丁公司工程師仍在完善穿孔技術。

　　諾塔羅說，洛克希德-馬丁公司計劃今年年底前制造出能代替現有過濾膜的新材料原型。2014到2015年，該公司將尋找制造過濾膜的合作伙伴，將產品推向市場，而其前景不可限量。

　　洛克希德-馬丁公司打算把新產品推廣到其它應用領域，比如醫用透析和石油化工領域。