這種淡化方法,只需30分鐘就將鹹水轉為淡水,未來有前景嗎?

宇宙科學人 發佈 2020-09-04T16:09:57+00:00

而且經過研究,在有限的淡水資源中,又有一半以上的淡水都以冰川的形式積累在兩極地區和高海拔地區,一旦這些地區出現大規模的冰川融化,那麼人類賴以生存的淡水資源又要減少了。

雖然地球是一顆「水球」,但是地球上有九成以上的水資源都是鹹水,只有少部分是淡水資源。而且經過研究,在有限的淡水資源中,又有一半以上的淡水都以冰川的形式積累在兩極地區和高海拔地區,一旦這些地區出現大規模的冰川融化,那麼人類賴以生存的淡水資源又要減少了。



隨著世界人口與日俱增,許多地方的用水緊缺問題越來越明顯,早在上個世紀甚至有科學家預測21世紀人類將會為了爭奪淡水資源而大打出手。

但從目前的情況來看,許多缺水的地方都在積極想辦法如何將海水轉化為淡水,前段時間《自然·可持續發展》上發表了一篇研究論文,該論文提出了一種可在30分鐘左右就可以淡化海水的方法。

首先讓我們來回顧一下人類海水淡化的歷史。這方面的技術在400多年前的大航海時代就已經出現了,由於探險船隊通常不知道要在海上航行多久,而且船隻的載重有限,因此他們無法攜帶足夠的淡水,所以在探險的後期只能夠通過淡化海水來獲得飲用水。那時候的淡化技術並不難,全都是通過蒸餾的方式來獲得比較乾淨的淡水。



海水蒸餾這一淡化技術雖然成本高,但依然被一些科技發展落後的國家採用。除了海水蒸餾之外,科學家們在實驗室里發明了不少淡化技術,例如利用化學電池的原理來吸附海水中鈉離子,研發過濾性更強的過濾膜來過濾海水等等。但這些方法要麼是因為操作複雜,要麼是因為成本高,最終都沒有得到普及和推廣。



該論文指出,研究人員研發出一種特殊的金屬有機框架,再利用太陽光的照射,讓海水在金屬有機框架的作用下實現鈉離子、鎂離子等金屬離子的分離,從而「過濾」出較為潔凈的淡水。經過測試,通過該方法獲得的淡水水質符合自來水廠的出廠標準,因此如果未來能夠將這一方法推廣開來的話,那麼將解決很多地區的用水緊缺問題。



我國雖然幅員遼闊、地大物博,但是有不少地區依然存在用水緊張的情況,不然我國也不會建立起南水北調如此浩大的工程。近些年來,我國在海水淡化技術上有所發展,但依然還有巨大的發展前景。像新加坡這樣的已開發國家,他們的國土原本比較缺淡水,但是他們願意花重金換取淡水,這背後是淡水技術在發揮支持作用。



一直以來,人類嘗試用蒸餾法、凍結法、滲析法等方法來淡化海水,有的方法效果明顯,而有的方法成本較低,各有各的優點。而這次利用金屬有機框架來進行還原淡化,極大地降低了淡化過程中對人體的危害,同時這項技術所利用到的太陽也是一種可再生資源,如果這項技術未來可以繼續完善並推上市場,估計應該挺受歡迎的。

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