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氣體分析淡水后的海水作為飲用水和農(nóng)業(yè)用水的重要補(bǔ)充,迎來(lái)了利好消息。澳大利亞日前傳出,當(dāng)?shù)匾谎芯繄F(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出新型氣泡溫室海水淡化技術(shù),正在尋求商業(yè)化合作伙伴準(zhǔn)備先在澳大利亞西部建設(shè)一個(gè)工作原型,為污水處理領(lǐng)域注入強(qiáng)勁的科技支撐。
“氣泡溫室”海水淡化技術(shù)誕生
澳大利亞土地面積位列第六位,是南半球經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的,也是第四大農(nóng)業(yè)出口國(guó)。伴隨著近年來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,海水淡化在當(dāng)?shù)匾脖恢攸c(diǎn)關(guān)注,專(zhuān)家學(xué)者紛紛投身海水淡化技術(shù)的研究。目前,澳大利亞默多克大學(xué)的一些研發(fā)人員正在嘗試建設(shè)一個(gè)“氣泡溫室”模型,該裝置可以為偏遠(yuǎn)和干旱的地區(qū)提供一種技術(shù)難度和運(yùn)維費(fèi)用都相對(duì)較低的海水淡化技術(shù),淡化后的海水可以用于種植農(nóng)作物。
“氣泡溫室”的概念是目前已存在的“海水溫室”概念的進(jìn)一步發(fā)展,它可以將海水蒸發(fā)冷凝后生成淡水來(lái)灌溉農(nóng)作物,同時(shí)可以創(chuàng)造一個(gè)涼爽、潮濕的溫室環(huán)境,這意味著農(nóng)作物的生長(zhǎng)可以使用更少的水。
月前,正在進(jìn)行該項(xiàng)研究的工程師預(yù)計(jì),150㎡的“氣泡溫室”每天大約可以生產(chǎn)8m³淡水和30公斤農(nóng)作物。研究人員介紹,密封結(jié)構(gòu)可以保護(hù)農(nóng)作物免受昆蟲(chóng)和疾病的干擾,同時(shí)由于該技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單,所以在偏遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)施起來(lái)也比較容易一些。
作為該項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)和論文作者之一的MarioSchmack介紹,與海水溫室運(yùn)行的環(huán)境溫度不同,“氣泡溫室”蒸發(fā)器和冷凝器的分離設(shè)計(jì)使得它可以選擇更高的運(yùn)行溫度,他說(shuō):“在運(yùn)行溫度更高的條件下可以產(chǎn)生更多的水蒸氣,這不但使海水淡化過(guò)程更快,效率更高,同時(shí)泡沫的存在也可以防止鹽分在蒸發(fā)室堆積,從而也減少了系統(tǒng)的整體運(yùn)維費(fèi)用。”
MarioSchmack表示:“我們相信,這種技術(shù)適用于全世界的干旱地區(qū)。該技術(shù)簡(jiǎn)單易實(shí)施的特點(diǎn)和良好的社會(huì)效益可以幫助偏遠(yuǎn)地區(qū)的人類(lèi)社區(qū)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。”
我國(guó)海水淡化工程規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)
事實(shí)上,海水淡化也是中國(guó)追求了幾百年的夢(mèng)想。從20世紀(jì)50年代以后,海水淡化技術(shù)隨著水資源危機(jī)的加劇得到了加速發(fā)展,在已經(jīng)開(kāi)發(fā)的二十多種淡化技術(shù)中,蒸餾法、電滲析法、反滲透法都達(dá)到了工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)的水平,并在世界各地廣泛應(yīng)用。
早在1958年,石松研究員等首先在我國(guó)開(kāi)展離子交換膜電滲析海水淡化研究;隨后1967年,國(guó)家科委組織全國(guó)海水淡化會(huì)戰(zhàn),組織全國(guó)在水處理和分析化學(xué)、材料化學(xué)、流體力學(xué)等各個(gè)學(xué)科的精英會(huì)戰(zhàn)海水淡化。
2014年,我國(guó)積極推動(dòng)海水淡化技術(shù)和裝備研發(fā)以及成果轉(zhuǎn)化工作,目前正在開(kāi)展膜蒸餾、正滲透、石墨烯膜等新技術(shù)研究。海水淡化相關(guān)從業(yè)單位聯(lián)合成立成果轉(zhuǎn)化基地或研發(fā)實(shí)驗(yàn)室,以加快技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展。據(jù)國(guó)家海洋局新發(fā)布的《2014年全國(guó)海水利用報(bào)告》顯示:截至2014年年底,全國(guó)已建成海水淡化工程112個(gè),產(chǎn)水規(guī)模達(dá)到日產(chǎn)92.69萬(wàn)噸,大海水淡化工程規(guī)模為日產(chǎn)20萬(wàn)噸。
未來(lái)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊
《報(bào)告》顯示,2014年全國(guó)新建成海水淡化工程9個(gè),新增海水淡化工程產(chǎn)水規(guī)模日產(chǎn)2.61萬(wàn)噸,每噸成本5元—8元。海水淡化主要采用反滲透和低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)。海水直流冷卻、海水循環(huán)冷卻應(yīng)用規(guī)模不斷增長(zhǎng),年利用海水作為冷卻水量達(dá)1009億噸,新增用量126億噸。全年實(shí)現(xiàn)增加值14億元,比上年增長(zhǎng)12.2%,我國(guó)海水淡化工程總體規(guī)模不斷增長(zhǎng)。
“一座現(xiàn)代化的大型海水淡化廠,每天可以生產(chǎn)幾千、幾萬(wàn)甚至近百萬(wàn)噸淡水。”此前,有報(bào)道如是寫(xiě)到。以專(zhuān)家對(duì)未來(lái)十年內(nèi)行業(yè)市場(chǎng)容量有5倍以上的成長(zhǎng)空間預(yù)計(jì),未來(lái)海水淡化產(chǎn)業(yè)前景較為樂(lè)觀。
2015年7月,為進(jìn)一步了解節(jié)水工作情況,發(fā)改委環(huán)資司赴北京、天津兩市就節(jié)水工作和海水淡化技術(shù)發(fā)展、示范項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行了調(diào)研,實(shí)地參觀考察了天津海水淡化與綜合利用研究所和北疆電廠。
市場(chǎng)人士認(rèn)為,海水淡化對(duì)推動(dòng)節(jié)水型社會(huì)的建設(shè)有重要意義,也將有助于我國(guó)水資源的保護(hù),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的健康可持續(xù)發(fā)展,海水淡化行業(yè)也有望迎來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。
材料來(lái)源:海洋局網(wǎng)站、人民日?qǐng)?bào)、中國(guó)證券報(bào)、工業(yè)水處理