海水淡化重大突破：治海淡 反滲透不是好藥方
海水淡化重大突破：治海淡 反滲透不是好藥方
浩瀚的大海一望無(wú)際。我問(wèn)：“君雖海量，不無(wú)病乎?碧波萬(wàn)頃，然無(wú)一瓢可飲也。”
大海回答說(shuō)：我沒(méi)有毛病。你走近看看，最好到海水里面看看。你不過(guò)是看到一些自由自在也是成雙成對(duì)的帶負(fù)電荷的陰離子、帶正電荷的陽(yáng)離子在一刻不停地晃晃蕩蕩，平均總含量不過(guò)是差不多每99個(gè)我水分子或離子中才1個(gè)鹽分子或離子，或者體積上看，100份的水中只有1.5份的鹽體積，或者重量上也就是3.5%的鹽。所謂一粒老鼠屎壞了一鍋粥，一個(gè)鹽分子壞了我九十九個(gè)水分子。本來(lái)也是很容易不費(fèi)錢的事情，用勺子摳出那粒老鼠屎，一鍋粥也還能將就，用勺子摳出那個(gè)鹽分子，一切都好。但大家不是這么簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單科學(xué)地干的，而是干的很有技術(shù)含量，找來(lái)一張巨大的紗布，配上宏偉漂亮的機(jī)器設(shè)備，高大上耗電極多的壓力泵，活生生的硬是把99份的稀粥壓過(guò)紗布，把99個(gè)水分子壓過(guò)反滲透膜，留下一粒大老鼠屎、一個(gè)鹽分子。能不累、能不成本高?也好比99個(gè)黃豆中有一粒比黃豆還大的砂子，不是揀出砂子，而是揀出黃豆，其功夫不可謂不大啊。當(dāng)然，找不到一把合適的勺子或揀砂子的工具，是這么累著干費(fèi)錢費(fèi)功夫干的根本原因。
海水中的這些陰離子大部分是氯離子，少量的硫酸根離子、碳酸根離子、溴離子和氟離子，陽(yáng)離子則主要的是鈉、鎂、鈣、鉀和鍶離子。其中的氯離子、鈉離子還是人類天天需要食用的食鹽。如果你有能耐，你還可以從我這里得到無(wú)窮盡的鉀肥、鎂金屬，要知道，中國(guó)是一個(gè)典型的缺鉀肥的國(guó)家，而鎂金屬比鋁還輕巧，其作用比鋁合金也毫不遜色。
要想喝淡水，只不過(guò)是請(qǐng)出這1%個(gè)數(shù)的陰陽(yáng)離子而已，溫柔點(diǎn)最好。就這么點(diǎn)含量，與人類工業(yè)污染的含無(wú)機(jī)鹽廢水的污染程度相比幾乎是可忽略不計(jì)了。但現(xiàn)實(shí)是，海水淡化是如此的高大上，動(dòng)用了巨大的國(guó)家資源，吸引了無(wú)數(shù)英雄豪杰，從英國(guó)人開始，一晃已經(jīng)400多年了。
早些年，煮水論英雄，也是可以理解的。水沸騰了，強(qiáng)迫水分子和鹽分子說(shuō)再見(jiàn)，但代價(jià)也是巨大的，大量的熱能被消耗了，不到萬(wàn)不得已，傻瓜才會(huì)這么干。后來(lái)，1930年代發(fā)現(xiàn)了只透過(guò)水不透過(guò)鹽的半透膜，1953年美國(guó)人開始利用這種膜在高水壓下，強(qiáng)行的也是惡狠狠的把水分子和鹽分子分開在了膜的兩邊，就是所謂的反滲透海水淡化技術(shù)。再后來(lái)的60年時(shí)間里，反滲透成了一種淡化海水的習(xí)慣，這種技術(shù)幾乎發(fā)展到了極致，但仍然需4度電左右換取一噸淡水。因?yàn)槟喟蜔恢阅茉丛诘厍蛏线€是稀有資源。這種用一種稀有資源換取另外一種稀缺資源的做法，肯定不是長(zhǎng)久之計(jì)，也不合天理。因?yàn)榧夹g(shù)慣性和知識(shí)框架的效應(yīng)，最聰明的人繼續(xù)幻想著如何更高效地讓水分子透過(guò)膜，現(xiàn)在最玄幻的石墨烯、二硫化鉬也被用來(lái)嘗試作為滲透膜了。但無(wú)論如何，因?yàn)楹}水和淡水之間永遠(yuǎn)存在的滲透壓，就是自然狀態(tài)下，淡水在半透膜的一側(cè)可以幫著膜對(duì)面的海水爬到250米高的摩天大樓上，這之間的壓力就有25個(gè)大氣壓了。就算作為半透膜的反滲透膜本身沒(méi)有任何阻力，也需要大于25個(gè)大氣壓的壓力，才能強(qiáng)迫海水中的水分子脫離海水中鹽的束縛進(jìn)入淡水中。因?yàn)榉礉B透膜需要承受高水壓，所以，其厚度不能太薄，無(wú)論如何，都需要能量讓99%的水分子透過(guò)一個(gè)有厚度的膜【假如100%地海水淡化】。代價(jià)真的慘不忍睹，所謂望洋只能常常興嘆。
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