太阳能或将助力实现海水淡化？

利用太阳能能否将海水淡化~

从原理上来讲是完全可以的，现在已经有使用了，而且是今后发展的主流方向。但由于目前制造成本还很高，太阳能系统的能量转换率还很低（多晶硅约为18%左右、单晶硅约为25%、用二氧化钛做的纳米薄膜仅10%还不到。），没有能普及推广。但随着科技进步的不断深入，太阳能转换率的不断提高，制造成本不断地下降，我相信在未来的5到10年中，太阳能海水淡化系统的普及推广和使用一定能实现的。

在茫茫的大海中航行，或在荒寂的孤岛上居住，如果淡水用完了，那可是要命的事。但是，太阳能能够帮助我们，这就是太阳能海水蒸馏器。
这种蒸馏器以涂上黑色的水泥做的浅池为基础，上面用玻璃顶棚盖起来。把海水灌进水泥池，当阳光被黑色池底吸收后，海水就被加热、蒸发，水蒸气在玻璃顶棚上冷凝成水，顺顶棚流入水泥池周围的集水槽。集水槽是和池子分开的，这样就得到了淡水。当然，这种利用太阳能制造淡水的办法并不是临渴掘井想出来的，而要事先有所准备。再说，这种蒸馏器占地面积很大，效率也不高。但是，它不需要其他能源，运转费用低，只要不是临渴掘井，而是未雨绸缪，还是能够解决大问题的。

太阳能将来可以助力实现海水淡化

在人类面临的众多资源危机中，淡水危机可谓是“老大难”。5年前，由3万多名海洋科技工作者历时8年多完成的“我国近海海洋综合调查与评价”专项显示：我国11个沿海省（自治区、直辖市）所辖的52个沿海城市中，极度缺水的有18个、重度缺水10个、中度缺水9个、轻度缺水9个，近90%的城市存在不同程度缺水问题。面朝大海，这些城市为何缺水如此严重？ 

一直以来，淡水资源本身的稀缺与海水淡化成本之高昂，使得我们一直无法攻克这一难关。不过，最近听说美国科学家利用普通纳米炭黑粒子，只靠太阳能实现海水淡化，这又是什么操作？ 

 

据悉，美国赖斯大学研究人员在新一期美国《国家科学院学报》上报告说，这是该校纳米技术水处理中心第一项重大创新，结合了膜蒸馏技术与纳米光子学——一层添加了纳米粒子的聚合物材料，能让海水淡化滤膜具备吸收阳光、自行加热海水的功能，使淡化过程无须用电。 

 

研究人员利用市面上普通的纳米炭黑粒子，结合多孔聚合物研制出一层特殊材料，放置在滤膜表面。这层材料能吸收80％的阳光能量，只通过太阳能就可以加热海水、产生水蒸气。 

这种膜蒸馏技术由于无须把海水加热到沸腾的程度，能耗比传统的热蒸馏要低，若大规模使用，节约的成本想必十分可观。那么淡水资源为何这般稀缺？海水淡化又需要经历怎样的流程？传统的技术是什么样的？下面我们就来了解一下！ 

淡水资源稀缺，海水淡化刻不容缓  

我们常说我们的地球是个水球，到处都是水，但供人类生存发展使用的淡水却少得可怜。全球水量中，97％是不能饮用、不能灌溉、不能洗涤的海水，剩下3％的淡水的绝大部分又冻结在极地、高山的冰雪中。深埋在地下、悬浮于空气中的淡水也无法直接利用。其结果是，大约只有0．007％的存在于江、河、湖泊、水库和浅地层中的淡水是人类可以利用的。 

 

全球淡水资源分布图（来源网络） 

由于淡水分布的不均匀，地球陆地本来就有60％的地方是缺水地区和根本无水的沙漠。目前，全世界大约三分之一的人口生活在缺水状态中。据预测，到2025年，全世界三分之二的人口将生活在缺水状态中。  

淡水危机如此严重是不奇怪的——3000年前的铜器时代，全球人口不过两三千万，现已突破60亿。为满足最低需要，一人一天要喝2至2.5升水，为保证一人一天所需，古代人一两担(50升)水就足够了，而现代城市居民，一天每人没有300升水，就不能保持生活的需要；现代农业、工业也都消耗大量淡水，没有水，工农业便不能发展。淡水缺乏如此急迫，向海洋索取淡水成为刻不容缓的任务。　　 

海水淡化：百年追求的梦想

海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在世界大航海时代，英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法，但是，至今尚无人得到这一奖赏。因为到目前为止，海水淡化的方法虽然有了320多种，但还没有一种达到该奖赏规定的“物美价廉”的标准。 

不过“物美价廉”、“经济合算”也是相对而言的。以石油为能源，从海水生产出来的淡水，可能比油还贵，可是在特定情况下，还是值得的。比如，大航海时代就已经有蒸馏器供远航帆船应急之用；轮船时代，几乎所有远洋商船和作战舰艇上都安装了应急的海水淡化设备。 

此外，一些小型海岛，在国防、科学研究、资源开发方面地位十分重要。为保证驻岛人员的生活，除从大陆运送淡水外，安装代价昂贵的海水淡化装置也是必要的。 

而在盛产石油、经济富有的中东国家，大多是干旱的沙漠地区。在这样的地区，水比油贵并不认为是不合算的。他们花费一些石油和金钱，大规模淡化海水，供应人们的生活，浇灌树木花草，美化环境。他们觉得这是很值得的。 

海水淡化技术的发展 

20世纪50年代以后，海水淡化作为一门现实的应用技术，发展迅速。在已经开发的二十几种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模的生产应用。  

电渗析淡化法是使用一种特别制造的薄膜实现的。 

在电力作用下，海水中盐类的正离子穿过阳膜跑向阴极方向，不能穿过阴膜而留下来；负离子穿过阴膜跑向阳极方向，不能穿过阳膜而留下来。这样，盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水，而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。  

 

电渗析淡化法原理示意图（来源网络） 

反渗透淡化法更加绝妙。它使用的薄膜叫“半透膜”。半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地住咸水那边渗透。我们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。 

反渗透法原理示意图 

蒸馏法的原理很简单，就是我们在实验室里制备蒸馏水的原理。把海水烧到沸腾，淡水蒸发为蒸汽，盐留在锅底，蒸汽冷凝为蒸馏水，即是淡水。 

 

蒸馏法（来源网络） 

这种古老的海水淡化方法，消耗大量能源，产生大量锅垢，很难大量生产淡水。现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春。

 

多级闪蒸（图片来源网络） 

水在常规气压下，加热到100℃才沸腾成为蒸汽。如果使适当加温的海水进入真空或接近真空的蒸馏室，便会在瞬间急速蒸发为蒸汽。利用这一原理，可以做成多级闪急蒸馏海水淡化装置。 

可见，百年以来，人们一直在寻找各种各样的方法淡化海水，以克服淡水资源紧缺的威胁，而我们新闻中所提到的膜蒸馏技术与纳米光子学结合的海水淡化法，则又是新的进步与鼓励，希望我们能早日求得解决之法，不过在这个问题彻底解决之前，小编还是例行提倡：节约用水，人人有责！ 

太阳可以助力实现海水淡化。

美国赖斯大学研究人员在新一期美国《国家科学院学报》上报告说，这是该校纳米技术水处理中心第一项重大创新，结合了膜蒸馏技术与纳米光子学——一层添加了纳米粒子的聚合物材料，能让海水淡化滤膜具备吸收阳光、自行加热海水的功能，使淡化过程无须用电。

太阳可以助力实现海水淡化

美国赖斯大学研究人员在新一期美国《国家科学院学报》上报告说，这是该校纳米技术水处理中心第一项重大创新，结合了膜蒸馏技术与纳米光子学——一层添加了纳米粒子的聚合物材料，能让海水淡化滤膜具备吸收阳光、自行加热海水的功能，使淡化过程无须用电。

1.研究人员利用市面上普通的纳米炭黑粒子，结合多孔聚合物研制出一层特殊材料，放置在滤膜表面。这层材料能吸收80％的阳光能量，只通过太阳能就可以加热海水、产生水蒸气。

2.这种膜蒸馏技术由于无须把海水加热到沸腾的程度，能耗比传统的热蒸馏要低，若大规模使用，节约的成本想必十分可观。

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平塘县13723231953： 利用太阳能能否将海水淡化 - ？
謇到六味： 从原理上来讲是完全可以的,现在已经有使用了,而且是今后发展的主流方向.但由于目前制造成本还很高,太阳能系统的能量转换率还很低(多晶硅约为18%左右、单晶硅约为25%、用二氧化钛做的纳米薄膜仅10%还不到.),没有能普及推广.但随着科技进步的不断深入,太阳能转换率的不断提高,制造成本不断地下降,我相信在未来的5到10年中,太阳能海水淡化系统的普及推广和使用一定能实现的.

平塘县13723231953： 我国能利用太阳能进行海水淡化吗?？
謇到六味： 太阳能海水淡化是利用太阳能提供热源在海水或者是苦咸水中提取淡水的一种装置.其利用太阳能空气集热器和塑料集热器共同提供海水热源,加温加湿法,将海水通过高效加湿膜和高温空气充分接触,加湿可高达90%以上,通过冷凝器冷凝得到淡水,系统安全可靠,耗电量小.具体你可以关注一下皇明技术,有太阳能海水淡化工艺

平塘县13723231953： 怎样用太阳能淡化海水?? - ？
謇到六味： 1、可以用太阳能蒸馏法淡化海水 2、蒸馏法海水淡化也叫热法海水淡化,将前期预处理过的海水通过海水提升泵注入蒸发器内,而后产生的二次蒸汽进行综合利用. 3、蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法.蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术,特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用,产水纯度高.与膜法海水淡化技术相比,蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大,是当前海水淡化的主流技术之一.

平塘县13723231953： 提取淡水的办法? - ？
謇到六味： 蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断地改进与发展,该法至今仍占统治地位.蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原旦如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带的咸味的.根据设备蒸馏法、蒸汽...

平塘县13723231953： 海水怎么淡化 - ？
謇到六味： 表面看海水淡化很简单,只要将咸水中的盐与淡水分开即可.最简单的方法,一个是蒸馏法,将水蒸发而盐留下,再将水蒸气冷凝为液态淡水.这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的,只不过人类要攫取的是淡水.另一个海水淡化的方法是冷...

平塘县13723231953： 太阳能蒸馏器进行海水淡化的原理 - ？
謇到六味： 利用相关设备对太阳能进行吸收,转化为热能,利用该热能对海水进行加热,使海水中的H2O蒸发分离,然后将水蒸气导出并冷却,得到淡水. 原理很简单,其实和太阳能热水器差不多,主要成本在于设备和材料的选择,还有场地因素. 欧洲现在就有这样的一个庞大的计划,在环地中海地区,尤其是撒哈拉利用当地丰富的太阳能海水淡化. 呵呵,我做过一个这方面的相关报告....

平塘县13723231953： 海水淡化装置,利用的能源是 - ？
謇到六味： 太阳能海水淡化系统实际上是将太阳能利用装置和传统海水淡化装置相结合,用太阳能代替传统能源供给海水淡化所需能量,太阳能的主要利用方式有光热和光伏两种. 太阳能海水淡化可以分为直接法和间接法,直接法是将集能部分和脱盐部分...

平塘县13723231953： “利用太阳淡化海水”的方案？
謇到六味： 莱特莱德海水淡化设备太阳能海水淡化装置与现有海水淡化利用项目相比有许多新特点:首先是可独立运行,不受蒸汽、电力等条件限制,无污染、低能耗,运行安全稳定可靠,不消耗石油,天然气等能源,对能源紧缺、环保要求高的地区有很...

平塘县13723231953： 海水淡化的成本真的很高吗 - ？
謇到六味： 海水淡化成本主要有几方面构成: 1、设备建造成本. 2、耗费的能源. 3、设备折旧. 4、人工及其他. 要降低海水淡化成本,设备建造成本现阶段不能降低,除非有价格更低新材料能抵抗海水的腐蚀.所以只能从耗费能源方面去着手.合理配置设备零配件,减少额外消耗.选购设计合理的海水淡化设备也能节约不少能源.

平塘县13723231953： 海水淡化技术和新能源结合的 现在可以做了吗 - ？
謇到六味： 太阳能直接海水淡化技术已经有成果了,关键在于淡化速度比较慢.如果是通过发电再进行海水淡化的话,也就是一个能量转换过程而已,用什么电去淡化海水都是一样的,主要看...