当海洋变成我们的水库

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1、当海洋变成我们的水库公元2500年，由于地球两极冰层融化，世界变得汪洋一片，人们只有在水上生活。这是美国科幻电影《未来水世界》开篇描述的世界大背景。镜头随后一转，广袤的海域里一艘船孤独地行使，船上只有一个人。这个人拿了一个塑料桶向里面撒尿，尿完后将水倒入一个水净化装置，然后在下面的水龙头将净化后的水喝了。注意，他没有用海水净化，而是用尿。难道说，在500年后的未来世界，人们仍然不能把苦涩的海水变为甘冽的淡水吗？海水净化是个难题，但并非遥不可及。记者最近造访了位于浦东张江园区的GE全球研究中心，1500

2、多位高智商的科学“狂人”聚集在此。这些科学家相信，有了不断的研究和改进，相信将海洋变成水库的那天,离我们不再遥远。2000年至2009年，全球海水淡化业务的市场规模总额为约300亿欧元，预计2010年至2016年，全球海水淡化市场将约为290亿欧元。梦想宝物淡化海水我们常说，水是宝贵的。这里的水一般指的是有限的淡水资源，它对于人类的生产生活来说，是一刻也不能离开的。既然海水也是水，能不能从海水中除掉盐分，提取淡水呢？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。事实上，海水淡化是人类追求了千年

3、的梦想。在中国，古代传说中的“海井”和“定水带”早已作出展望。南宋周密在《癸辛杂志》说：“华亭市有一物，如水桶而无底，非金石竹木所制，无有识者。一日，有海船老商以三百缗买之。或问何物，商曰：‘此至寳也，名为海井。凡航海必须以淡水自随，今但以大器贮海水置此井于水中汲之，皆甘泉矣。’”周密的“海井”，虽然纯属想象，但有十分重大的现实意义，后被近十种古籍中引用。同是中国古代传说中的“定水带”，淡化海水的工作原理也是过滤。清代董含《蓴乡赘笔》中说：“京师穷市有古铁条，垂三尺许，阔二寸有奇，中虚而外绣涩，两面鼓

4、钉隐起，不甚可辨，欲易钱数十文，无顾问者……使曰：‘此名定水带。昔神禹治水，得此带以定九区，此特其一。我国航海，每苦海水咸不可饮，一投水带，立化甘泉，可无病汲，此至宝也。’好事者随至高丽馆试之。命贮苦水数斛，搅之以盐，投以带，沸作鱼眼，少顷，甘冽无比，遂各惊叹。”可见，“定水带”淡化海水的效率也很高。“海井”和“定水带”，都是中国古代的传说，但反映了人们当时抗争艰难生活展望美好事物的乐观心态，并对淡化海水的工作原理作了古朴原始的想象。而在国外，早在公元4世纪希腊水手就发明了蒸馏法淡化海水，7世纪末发明

5、了过滤和分类装置，1650年世界上第一个海水淡化站在北非的突尼斯建成。在400多年前，英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。彼时恰逢大航海时代，船在一望无际的大海上航行数十天、半年甚至耗费更多时间的屡见不鲜。但是由于船体载重的问题，远洋的人起锚时，不能一次随船携带大量的饮用水。水手为此苦不堪言。“富得冒油”和“水比油贵”对此，GE化学技术研究室的熊日华博士告诉记者，以较低的投入，从海水中大规模换取高质量的淡水，还是要从20世纪50年代算起。世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。有人预言，

6、19世纪争煤，20世纪争油，21世纪可能争水。他说：“这是因为当时在中东国家发现了石油。这些富得冒油的土地，却打不出一口淡水井。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。他们觉得这是水比油贵很值得的。”正因为如此，20世纪50年代以后，海水淡化，作为一门现实的应用技术，发展很快。目前国际通用的海水淡化工艺路线有热法和膜法两种。这两种工艺都有可能应用到大型的海水淡化。热法的原理很简单，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

7、汽冷凝为蒸馏水，即是淡水。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。多级闪蒸和多效蒸发使古老的热法焕发了青春。水在常规气压下，加热到100℃才沸腾成为蒸汽。但是一定温度的海水在压力突然降低的条件下，部分海水会急骤蒸发。利用这个原理，多级闪蒸将经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡水。这种淡化工厂，可以与热电厂建在一起，利用热电厂的余热加热海水。水电联产，可以大大降低生产成本。现行大型海水淡化厂，大多采用此法。如果太阳能蒸发淡化法能够投入

8、实用，其淡化技术又上一个节能的新台阶。而多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源，并冷凝成为淡水。这是热法中最节能的方法之一。熊日华介绍，膜法中的反渗透法诞生于1953年，最大的优点是节能。1974年以来，发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了反渗透法。目前热法在中东各国应用较多，欧美各国则多采用反渗透法。“膜”术让水往高处流反渗透法更加绝妙。“水往低处流”。1748年，一个叫莱诺的法国物理学