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[转载]专家预测2013年十大技术革命: crossludo 2013-2-25 14:49; 世界经济论坛全球新兴技术议程理事会确定了10项将在2013年取得决定性进展的新技术，这些技术将使医药、能源、制造业、道路安全、应对气候变化等领域取得10年前无法想象的进步。 1.“在线”电动汽车无线技术可以为汽车供电。下一代电动汽车可以通过在公路下方铺设的电缆发射的电磁场获得电能，并为车载电池充电，以便在脱离电磁场时驱动汽车。由于是外部供电，这种汽车仅需具有标准电动汽车1/5的储电能力。目前，“在线”电动汽车正在韩国首尔进行道路测试。 2.三维打印技术和远程制造业凭借三维打印技术可以依据数字设计文件制造出固体结构。一旦物品能够在家或办公室远程打印出来，新技术将引发一场制造业革命。在打印过程中，打印机将根据计算机设计的模型从底部开始逐层堆积塑料、金属、合金等材料。 3.自动修复材料活体组织的特性之一是损伤修复能力。仿生学的一大趋势是创造具有自我修复划伤、撕裂或割伤能力的无生命结构。这种不需要人类介入就可以修复损伤的材料，将能延长制造业产品的预期寿命，减少对原材料的需求。 4.高效海水淡化技术随着农业等人类活动用水不断增加，城市数量越来越多、规模越来越大，缺水成为一个日益严重的生态问题。在天然水源遭到过度开采的情况下，海水淡化可以提供几乎用之不竭的淡水，但这一过程需要消耗大量能源。 5.二氧化碳的转化和利用把二氧化碳变成商品的新技术，将克服应对气候变化策略在经济或能耗上的障碍。最有前途的方法之一是利用光合细菌把二氧化碳转化成液态燃料或其他化学物质。预计两年内应用这一技术的单个系统将达到100公顷的规模。这种系统将解决生物燃料在环境方面的局限性，并为汽车、飞机等提供低碳燃料。 6.在分子层面改善营养即使在发达国家，也有数百万人因为饮食缺陷患有营养不良。现在，新的基因技术可以在基因序列层面确定大量对人类饮食具有重要影响的蛋白质。基于相关生物技术大规模生产蛋白质，将在健康方面发挥积极作用，如促进肌肉生长、控制糖尿病和减少肥胖等。 7.远程传感器对外部刺激做出被动反应的传感器的广泛应用，将改变我们应对环境变化的方式，尤其是在健康领域。其中的例子包括能够持续监测心率、血糖水平等身体机能的传感器。这些进步依赖于设备间无线传输技术的发展。另一种应用是安装在汽车上的传感器，可以改善道路安全状况。 8.通过纳米技术管理药物药物可以在分子层面直接应用于患病细胞内部或周围，为研发能更有效对抗癌症等疾病的方法以及减少其副作用提供了空前的机会。定位患病组织中的纳米级粒子并释放强有力的治疗成分，可以减少对健康组织的影响。在经过近10年研究后，这种新技术已经接近临床应用。 9.有机和光伏电子学有机电子学是印刷电子学的一种，它利用有机聚合物材料制造电路和电子器件。与利用昂贵的照相平印术制造的传统硅半导体器件相比，有机电子器件无论是单个成本还是所需设备的成本都要低得多。用这种低成本技术大规模制造光伏电池板可以加快向可再生能源过渡。 10.第四代核反应堆与核废料回收目前的核反应堆仅使用了铀1%的可利用能源潜力，其他部分都变成了放射性核废料。回收核燃料并把铀-238转化为新的可裂变物质，将在未来几个世纪扩展已经提取的铀资源，大幅减少铀的开采量以及核废料的毒性。核废料的放射性将在几百年而不是过去所需的数千年内衰减到安全状态。目前，多个国家都在研发第四代核反应堆技术。; 个人分类: 预测科学|1037 次阅读|0 个评论

[转载]芬兰研发出新能源海水淡化系统: redtree 2013-2-7 09:01; 芬兰研发出新能源海水淡化系统作者：李骥志来源：新华网发布时间：2013-2-4 11:05:11 芬兰阿尔托大学研究人员日前研发出一种新型海水淡化系统，该系统直接利用海浪能，实现了使用新能源低成本淡化海水的目标。据介绍，该系统主要包括一个海浪能量转换器和一个反渗透设备。其工作原理是：安装在海水中的能量转换器对海水加压，使海水通过管道输送到陆地上的反渗透设备中，反渗透作用将盐分从海水中去除，进一步后续处理则确保生产的淡水适于饮用。阿尔托大学的可行性研究结果表明，该套系统的最大淡水日产量约为3700立方米，每立方米淡水生产成本可低至0.60欧元（1欧元约合1.36美元），成本与目前利用其他能源的海水淡化方法几乎持平。研究人员表示，该系统适用于海浪能丰富又存在大量饮用水需求的沿海地区，如美国西海岸、非洲南部、澳大利亚、加那利群岛和夏威夷等地。据联合国水机制组织预计，到2025年，世界上将有18亿人口生活在缺乏饮用水的地区。与此同时，全球化石能源渐趋枯竭，环境污染日益加剧。阿尔托大学研究人员认为，他们的新技术有助于缓解饮用水缺乏，还为利用清洁能源开辟了新途径。; 个人分类: 科学研究|1162 次阅读|0 个评论

介绍几个新的研究方向---个人浅见，仅供参考: 热度 1 htliou 2012-12-7 20:38; 首先，在海洋领域，一个是海水淡化技术，对于半透膜方法，采用柱塞泵，压力必须达到 500~600m水头，对于电力消耗很大，可否开发离心式半透膜法、或者震动式半透膜法，也许可以大幅降度渗透压。当然能开发出强亲水性材料更好。另外，对于便携式海水淡化设备，可采用超声波喷雾设备与电加热蒸发设备相结合，将海水形成细小的水滴，然后水平输送至加热器中部，水滴瞬间向上蒸发，水滴中的杂质向下落在底部。这类似于一种闪蒸法。第二，有一项新的技术，海洋平台、风力发电、波浪发电的最优动平衡技术，即上述结构可采用液压、支绞设备，根据海浪、风场的方向与大小动态调整其姿态，保证最佳稳定性与最优发电效率。原理很简单即在上述机构远区四个方向上分别建立数据采集系统，然后将环境数据实时输入中央处理中心，然后经过运算，实施调整整个结构达到最优平衡。对于复杂机构，可以先通过大量室内实验，然后根据实验数据建立人工神经网络，然后即刻进行实时控制。第三，研究神经网络多年，发现神经网络有一个很好的用处，就是可以将粒子运动的拉格朗日模型与连续介质的欧拉模型相耦合，形成动力学模型。申请过基金但没有获得资助。当获得任意n维连续场后，通过神经网络可以对上述场进行学习，然后对于离散介质而言，只要知道其空间位置，就能通过神经网络获得每个粒子的环境条件（风速，压力，组份，温度等），直接采用基本方程求解其运动与反应特性。当粒子数量过多时，可以采用比例系数，减小分辨率，然后采用蒙特卡罗方法多次实验取数学期望值即可。本人研究表明，对于平面二维问题、三维条件下环境能变量较少时，普通微机即可实现。; 1106 次阅读|2 个评论

海水淡化超滤膜的未来- 一个美国工程院院士的讲座: 热度 3 xiao1234 2012-12-7 12:49; 这是我到ASU做博士后，听得第一个大牛的seminar。先简单介绍一下做讲座的老先生，Dr. Menachem Elimelech, 耶鲁大学的教授，美国工程院院士。在他实验室呆过的很多博士和博士后，现在都是美国一流大学的教授了。实验室的韩国薄厚开玩笑说，你也赶紧找个机会去他实验室干干，拿教职基本就稳妥了~~ Seminar的前半部分很精彩。老先生首先讲了Nature 和Science的两篇文章，里面用了碳纳米管，aquaporin来提高膜通量（也就是提高除盐过程中的透水性）。讲到这里，他笑了笑，卖了个关子，开始提问。这是不是未来超滤膜的研究方向？等了一会，见没人回答。他把ppt放到了下个片子。重点来了，他展示了一下他2011 年发在Science上的一篇文章。经过热力学计算，现有的超滤膜效率已经非常接近理论上的最低值（close to reversible process). 因此，他认为诸如添加aquaporin等有机物来提高膜通量，基本上是南辕北辙。因为这样的条件下，容易生长生物膜，引起膜污染(membrane biofouling)。所以，他认为，以后超滤膜的研究方向还是要向“防止膜污染”的方向上走。有兴趣的可以仔细读读这篇paper。 http://www.sciencemag.org/content/333/6043/712.full.html 后面一部分就相对平淡一些，主要是他实验室现在的一些工作。比如纳米银改性的膜，超疏水有机物 PVDF UF... Seminar 完了之后，他到我们实验室参观。和大家随便聊了几句，有点犹太口音~~基本没有什么架子。可爱又nb的老头~~; 5822 次阅读|6 个评论

教材有问题，后果很严重: 热度 2 huailu49 2012-9-7 09:39; 上个月，笔者发了“ 海水淡化最大的功臣 ” 一文，意在强调地球上的淡水，绝大部分源于降雨和降雪，而降雨和降雪又绝对离不开太阳能的参与。昨天读到张学文老师的“ 新地理教科书对水资源的概括有问题 ” 一文，方才得知目前的地理教科书“把广大陆地上的草场、森林、农田主要依赖的自然降水，完全给忽略了。” 为此，笔者又专门到“百度百科”上去求证，发现问题同样存在。比如在“淡水”词条里是这么说的：“目前，人类可以直接利用的只有地下水、湖泊淡水和河床水，三者总和约占地球总水量的0.77%。目前，人类对淡水资源的用量愈来愈大，除去不能开采的深层地下水，人类实际能够利用的水只地球上总水量的0.26%左右。到目前为止人类淡水消费量已占全世界可用淡水量的54%。” 看来，在新版地理教科书和百度百科“淡水”词条里存在一个共同的问题，就是只看重地球淡水的“存量”而忽视了“循环量”，只看重“静态的淡水”而忽略了“动态的淡水”。其实，即便是“静态的淡水”，比如极地的冰川，还有地下水，其形成也主要源于大气降水，并不断得到大气降水的补充。中小学，是人生知识体系形成的关键时期。教材有问题，后果很严重。; 个人分类: 自我科普|6819 次阅读|4 个评论

自我科普：海水淡化最大的功臣: 热度 4 huailu49 2012-8-29 06:47; 记得前不久奥运期间，科网上曾有网友议论过一氧化二氢的问题。今天接着再多说几句。淡水，是地球上的生命之源。那么如果要问对地球淡水资源贡献最大的是谁，“太阳能”恐怕当仁不让。地球上的淡水，绝大部分源于降雨和降雪，然后才会有江河、湖泊。而降雨和降雪又绝对离不开太阳能的参与。据笔者所知，地球陆地上的年降水量为119万亿吨，而每年陆地上的水蒸发量只有72万亿吨，即便能够保证陆地的蒸发量不会飘移（就地降水），收支相抵，也会出现47万亿吨的亏空。这么大的缺口如何弥补？主要靠海洋上水蒸发的输送和调剂。地球上每年海洋的水蒸发量为505万亿吨，相当于陆地上的水蒸发量的7倍多，调剂一部分洒向陆地，当然不在话下。以我国为例，每年承接的海洋暖湿气流主要来自三个方向，其中来自印度洋的一个：孟加拉湾方向，来自太平洋的有两个：东海方向和南海方向。尤其是每一次台风过境都会带来一场大面积的豪雨。当然，陆地上蒸发以后多出来的淡水，无论是否经过人类的利用，大多又经由江河奔腾入海，完成了淡水在地球上的大循环。总之，太阳能是地球上海水淡化最大的功臣，这也是笔者一直对其怀有敬畏之心的原因之一。（附图取自网络）; 个人分类: 自我科普|6761 次阅读|18 个评论

[转载]曹妃甸热电-海水淡化-盐化产业循环经济呵护碧水蓝天: xjtuhyg 2012-2-29 15:01; 关注中国水安全：曹妃甸热电 - 海水淡化 - 盐化产业循环经济呵护碧水蓝天（摘录） 2012 年 02 月 08 日 14:25 来源：《燕赵都市报》记者袁伟华/文张啸龙/图 http://kfq.people.com.cn/GB/17057495.html 　　初春的曹妃甸远不是一片春暖花开的盛景。首钢二期酝酿开工，循环经济的又一样板海水淡化工程马上投产，中石化320万立方米原油商业储备基地就在本月初建成，1000万吨炼化一体化项目正在紧锣密鼓地论证…… 　　如今，在举全省之力打造曹妃甸增长极的攻坚战役中，总量发展已经不是曹妃甸未来承担的唯一重任，更为关键的是，要为河北、全国乃至世界，寻找一条以循环经济为主的科学发展的新模式。　　1　每天5万吨淡化海水将并入曹妃甸管网　　正月十二赶上寒潮来袭，钢铁电力园区所在的曹妃甸 11+地区被海风裹挟。来自南方的唐山曹妃甸阿科凌海水淡化有限公司总经理陈耀明冷得有些缩手缩脚，不过介绍起已经竣工的5万吨海水淡化项目，脸上便红润起来。“这是中国目前最大的商业运营海水淡化项目之一，在全球范围内都比较罕见。”陈耀明介绍说，曹妃甸海水淡化项目是我国首个自主设计的大型海水淡化项目。目前，这一工程每天可处理海水规模5万吨。由于目前曹妃甸供水管网还有收尾工程尚未完工，采访时水厂并未开工。不过陈耀明告诉记者，2011年10月10日，该厂5万吨/日海水淡化项目正式宣告竣工，经调试顺利出水。而经过淡化的海水，水质已经完全达到了饮用水的标准。“再过几天，管网完工之后，我们的5万吨海水淡化项目将全面开工投产，届时每天淡化的海水将能满足曹妃甸全部的生产和生活用水需求。”陈耀明兴奋地说。　　2　未来3-5年渤海海水“解渴”京津冀　　曹妃甸新区发改局基础投资处副处长李家麟介绍说，目前竣工的海水淡化项目，只是曹妃甸大型海水淡化产业基地的起步工程。 “十二五”期间，曹妃甸海水淡化建设总能力将达到 100万立方米/日以上。目前投资超过170亿元的海水淡化二期工程可研报告已经编制完成，今年有望再有实质性进展。　　陈耀明介绍说，海水淡化产业早在上个世纪 50年代就已出现，现在已经成为解决全球水资源危机的重要途径。而据水利部资料显示，环渤海区域的水资源总量为1571亿立方米，仅占全国水资源总量的1.5%；而京津冀三地，人均水资源量甚至不足300立方米，不及国际上公认的人均1000立方米缺水标准的1/3。在缺水形势更加严峻的北京市，人均水资源量仅为 100立方米，属世界重度缺水城市之一。　　李家麟介绍说，为缓解地表淡水不足的严峻局面，河北、北京市等地只能靠开采地下水来进行补充。目前华北地下水超采严重，已经形成了一个世界最大的地下水降落漏斗区。而发展海水淡化项目，也将成为南水北调工程的有益补充。“我们将为北京地区提供 10亿立方米的淡水，有力缓解北京地区的用水压力。” 　　 3　海水淡化阐释完美循环经济产业链　　曹妃甸新区钢电指挥部翟君告诉本报记者，概括来说就是包含了“海水冷却发电—海水淡化—浓盐水综合利用—盐化工”的循环经济体系。 “海水淡化项目有两个难点，一是耗电，另一个就是分离出来的浓盐水排放问题。”陈耀明介绍说，而在循环经济产业链条之下，这两个问题基本上都可以迎刃而解。　　陈耀明介绍说，首先海水淡化项目可利用上游华润电厂发电余热为海水加温，一般情况下，水温每升高一度，处理一吨海水可省电 0.05度，这对于日产5万吨的淡化项目来说，可以节省掉一大部分电力成本。其次，海水淡化过程中产生的高浓盐水一直是环境公害，国外通行的做法是将浓盐水稀释后直接排放到海里，这既污染海洋水体，又需要增加处理成本，而在曹妃甸，这些浓盐水不仅不会成为负担，相反还被下游企业当成了绝佳的原材料。“目前我们的浓盐水已经通过管道，直接输送给下游晒盐以及制碱等化工企业，废水已经变废为宝，这在世界范围内是个创举。”翟君说。　　 4　三条循环经济产业链呵护碧水蓝天　　翟君介绍说，根据产业布局，曹妃甸工业区确定了三条循环经济产业链：一是建立以精品钢项目为龙头的循环经济产业链，目前首钢一期工程可以说是循环经济的样板，上游的废弃物充当下游生产环节的原料，这里的精品钢单位能耗做到了行业最低；二是建立以大型石油炼化一体化装置为龙头的循环经济产业链；三是建立以海水冷却火电项目为龙头的循环经济产业链。总体思路是按照“减量化、再利用、资源化”原则，最大限度地节约原材料和能源，将废气、废水、废渣消化殆尽，最终消除污染。　　自开发建设以来，曹妃甸新区已经累计拒绝不符合准入要求的项目投资达200多亿元。”在很多人眼中，重化工业意味着高耗能、高污染。大钢铁、大石化产业在曹妃甸的聚集，让许多人都担心会不会“带走”这里的碧水蓝天？担心会给渤海湾本已脆弱的生态链雪上加霜，曹妃甸人以实际行动给出了答案。　　 5　探索我国新型工业化发展新路径　　“ 2003年左右，国家安排了21个探索新型工业化路径的示范区，成建制、大规模的只有曹妃甸一个”， “我们将指导曹妃甸工业区按照《环保部科技部商务部关于加快推进国家生态工业园区建设的意见》要求，积极申报，力争早日批准为国家生态工业示范区建设试点，发挥好促进产业转型升级的带动作用。”省环保厅厅长姬振海说。在短短几年之内，把一个 4平方公里的小岛，硬生生变成一个200多平方公里的渤海明珠。关键词：曹妃甸，海水冷却发电，海水淡化，盐化工，海水西调，罗布泊 @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 国务院力挺海水淡化业百亿市场待开启 2012 年 02 月 16 日 09:37 慧聪热泵网作者：王海林 http://info.water.hc360.com/2012/02/160937360360.shtml 　　【慧聪热泵网讯】国务院办公厅昨日发布《关于加快发展海水淡化产业的意见》，明确了“十二五”期间海水淡化产业的发展目标：到2015年，我国海水淡化能力达到220万-260万立方米/日，海水淡化原材料、装备制造自主创新率达到70%以上。　　我国于上世纪 50年代用蒸馏法开展海水淡化研发，在“ 十一五 ”期间先进的原理和生产工艺从实验室作向了市场，膜法海水淡化产业得到快速发展。2005年，我国发布了《海水利用专项规划》，海水淡化产业走上了快车道。　　相关市场分析人士指出，过去 5年，国内海水淡化领域已有众多企业开始实践，目前技术及成本优势已逐渐显现。如果以成本最低的反渗透法海水淡化投资成本5-6元／m3来估算，到“十二五”末，国内海水淡化产业的投资额将达110亿到156亿元，成本低于南水北调。　　为实现海水淡化设备国产率 70%以上的目标，《意见》将“加强关键技术和装备研发”列为未来五年工作的七大重点之首。“十二五”期间，加大大型热法膜法海水淡化、大型海水循环冷却等关键技术，反渗透海水淡化膜组件、高压泵、能量回收等关键部件和热法海水淡化核心部件，以及化工原材料和相关检验检测技术的研发力度，鼓励开发海水淡化新技术，增强自主创新能力和配套能力。 @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@2 北京水困来源：财经文摘发布时间：2012年02月09日 11:30 http://www.p5w.net/news/cjxw/201202/t4072107.htm 　　根据国内媒体的报道： 2008年年底，当时南水北调建设委员会将中线一期工程调长江水入京津的时间，由2010年延后到了2014年，而东线一期工程，其通水时间也后调六年至2013 年。—— 如果北京市现在下决心， 2013年就能供上水。“现任曹妃甸工业区管委会副主任朱越杰说。在他的计划里，用两根直径1.5米左右的管道通过两级泵站，就可以把渤海的淡化水直接送到220公里外的北京东四环。目前，曹妃甸的淡化海水价格已宣称低至不到6元／吨，且有望进一步降低。　　与北京一直期待的南水北调工程比较而言。即使在 2002年，南水北调的吨水成本，如果包括沿途征地、移民、管理以及调水造成的生态损失，就已经达到20元左右。问题在于，国务院南水北调办公室从来未曾公布水价成本的准确构成。这使得海水淡化和南水北调的比较没有一个权威的官方数据支撑，陷入各持标准无法比较的境地。目前看来，大规模调水工程的问题已经显现，但海水淡化的春天是否就已经来临了呢？　　情况也许又不是那么简单。迄今为止，九成的海水淡化项目都是企业自用。中国现有海水淡化装置 69套，设计产能约68万吨／天，实际运营的大概只有四五十万吨／天，每天产量甚至不如中东一家淡化水厂的规模。; 3298 次阅读|0 个评论

[转载]政协委员献计献策：海水淡化水危机破局: whyhoo 2012-2-17 15:54; “饥渴”困境：蔓延到中国从太空眺望地球，这个蓝色的星球，十分美丽。这是因为地球表面三分陆地、七分海洋，因此它被地理学家形象地称为“水球”。有水就有生命。然而，水资源丰富的地球超过97%是不适宜人类直接饮用的盐水，这对人的生存又带来极大的问题。【资料链接】根据联合国公布的数据，目前全球超过10亿人口居住在水资源稀缺地区，到2025年，这个数字将会攀升至18亿。人类患上了致命的“饥渴”症。为此，第47届联合国大会将每年的3月22日定为“世界水日”，号召世界各国对全球普遍存在的淡水资源紧缺问题给予高度重视。现在，工业化的大规模推进，加上水资源污染等原因，全球缺水地区越来越多，长期缺水的已经不仅仅是沙特和阿联酋等海湾国家。这一“饥渴”症正在悄然降临我国。有数据表明，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个为严重缺水。京、津、冀、鲁、沪等省市的人均水资源拥有量不足500立方米，属极度缺水地区。为解水困，政协委员和水利专家们携手合作，提出了各种方案。党和政府认真研究和采纳了各种方案。于是，加强水利建设的各种方案出台了；治理污水的工厂建立了；各种引水工程上马了。其中特别引人注目的是，国家批准和实施的“南水北调”。但专家们经过测算，认为这些办法仍不足以解决淡水资源紧缺的问题。水利部有关专家算过一笔账，我国2010年全国总需水量7300亿吨，供需缺口约1000亿吨，相当于南水北调总水量的两倍。快速发展的中国，究竟能否走出“饥渴”困境？ “解渴”之路：海水淡化 “向浩瀚的大海要水！”这是众多政协委员提出的解决水资源短缺的出路之一。我国作为一个海洋大国，无疑为发展海水淡化产业提供了前提和基础。全国政协十一届三次会议期间，56位在津全国政协委员，联名提出《关于恳请国家制定扶持海水淡化产业发展政策的提案》等多份提案。全国政协十一届四次会议期间，王会生委员建议，将海水淡化提升到国家安全和生存发展的高度，及时做出战略决策，加大政策扶持力度，加快规划建设北方海水淡化基地。柴宝成委员建议：在“十二五”规划中，把海水淡化列入战略性新兴产业的重要内容。李君如委员提出缓解我国水资源短缺的三项建议中，第一项也是“大力发展海水淡化”。事实上，海水淡化技术目前已在120多个国家和地区得到应用。多年致力于海水淡化的浦东能效中心理事长胡秋滨介绍，世界上已投产的海水淡化工程有1.3万多座，总产水量达到3500万立方米/天，其中80%的产量用于饮用水供给，解决了1亿多人的饮水问题，即世界上约有1/70的人口通过海水淡化获取饮用水。在海湾国家，由于传统的水资源几近枯竭，海水淡化发展已有较长历史，早就实现了“饮用海水”。胡秋滨说，沙特阿拉伯是世界淡化水产量最大的国家，2000年约为10亿立方米/年，占世界总量的40%。阿联酋通过加快发展大型淡化装置以满足不断增长的城市用水需要，已成为世界上人均淡化水拥有量最多的国家。在以色列，从上世纪五六十年代就开始进行海水淡化，淡化水在供水结构中所占份额不断增大，几乎所有的水资源都相互连接，一起进入国家管网。新加坡的新泉海水淡化厂是亚洲目前最大的淡化项目，其供水能够满足该国10%的用水需求。所生产的淡化水由输水管引入最近的公用事业局储水池，与普通淡水混合后，直接进入城市供水，输送给西部居民饮用。中国农工民主党曾会同国家发改委、科技部、财政部和海洋局等有关部委对天津海水淡化产业进行调研。天津市政协委员、国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所总工程师阮国岭以他多年工作生活的天津为例，说：目前，天津市本地水资源人均占有量160立方米，仅为全国人均占有量的1/15。全市日用水量为190万吨，其中170万吨来自“引滦入津”工程，20万吨为地下水。即便如此，天津的水危机仍然没有解除。不过，天津还有一个选择：大海。如能有效利用，将是解决水资源问题的一把金钥匙。步履蹒跚是何因？查阅资料，海水淡化问题在我国起步已有不短的时间。早在1999年，厦门就曾规划发展海水淡化，但举步维艰。现在，人们终于重视这个问题了。因此有专家称，发展海水淡化的春天来到了。 2011年10月22日，不少专家同时接到两个邀请。国家发改委在北京召开了海水淡化座谈会，与会的70余人都是国内外顶级专家，其中外国专家20多人。同一天，水利部在杭州也召开了同样性质的座谈会。人们开始议论，海水淡化，这个一直步履蹒跚的产业，可能将被赋予国家淡水资源匮乏破局的使命。但也不无担忧：“冬天快结束了，春天未必会来。” 目前，我国淡化海水日产能为67万吨，仅占全球的1%。实际产量由于各方讳莫如深，没有真实的数据，有业内人士估计约为四五十万吨。可以说，我国海水淡化行业仍处于“规模小、发展慢、推广难”阶段。步履蹒跚，是什么原因呢？清流“穿越”缺管道——体制不顺是要因。多年来，水资源管理涉及多个部门，淡水属于水利部，海水属于海洋局，产业规划属于发改委，管道建设属于住房和城乡建设部等等，因此一股清水只有“穿越”发改委、海洋局、水利部、住房和城乡建设部，才能从海水生产企业进入千家万户，供人们饮用，而这些部委之间又恰恰没有让这股清流“穿越”的管道。价格高——中国农工民主党在天津考察北疆电厂的海水淡化项目，了解到海水淡化每吨成本在8元左右，而市民用的自来水每吨仅4元。没有政策支持，高价位的水群众用不起。浓盐水——解决海水淡化过程中产生的浓盐水问题，已成为海水淡化产业发展迫在眉睫的问题，也是急需打破的技术瓶颈。【资料链接】一些国家解决海水淡化后的浓盐水有三种做法，一是排放到盐田继续晒盐，但需要占用盐田。二是与其他水混合后排放，这其实是污染形式的转换，并未达到节能环保的目的。三是精制后用于碱厂洗盐，这只被极个别企业采用，既会产生废渣，又因成本而受限。这三种方法都存在一些弊端。心理障碍——淡化了的海水能否直接饮用？这一疑虑也是推广海水淡化的心理障碍。这些体制上的、价格上、技术上和心理上的瓶颈，政协委员们在调研中都注意到了，在与各方面专家研究后，他们认为这一切并非无解。管理体制问题——国家13个部委将建立海水协调机制，共同推动海水淡化产业的发展。今年将强化海水淡化的示范工程、示范城市、产业联盟等建设，尤其扶持技术进步。价格问题——在阮国岭委员看来，海水淡化究竟贵不贵，实际上是一个决策考量的问题。我们现在使用的水，不论是引滦入津的水，还是地下水，还是将来南水北调的水，价格都是国家补贴的结果，并非市场化选择。海水淡化实际上是和享受补贴的陆地淡水在竞价。淡化的海水如果也有补贴，就不贵了。浓盐水处理问题——从事海水淡化研究的天津市政府政策咨询处专家马敬环说，他们通过长期摸索、试验，已经在天津开发区开发了两套新型海水淡化综合利用零排放新技术。这些技术，可以在淡化海水的同时，生产高附加值碳酸钙、氢氧化镁、溴素、硫酸钾、氯化钠产品，解决了浓盐水处理这一难题，基本可实现海水零排放。这样，海水淡化10万吨/日淡水项目，就可以产生80～100万吨/年高品质氯化钠，约节省100平方公里盐田土地。常规海水淡化投资回收期为15年，而这项新技术投资回收期则为4～6年；并且，实现了真正意义上的绿色化工、清洁生产。心理障碍问题——淡化海水能不能直接饮用？胡秋滨认为，淡化海水经过处理，也能成为人们的健康饮用水，水质完全可以达到饮用水各项标准，并且优于传统水源和净化水，甚至还能制成营养价值很高的海矿水。原始的淡化海水是一种蒸馏水或纯净水，纯度很高，符合无污染的要求，再经过活化处理，即可达到健康水标准。【资料链接】根据世界卫生组织的定义，健康水必须符合三个条件：没有污染（不含对人体有毒有害、有异味的物质）；符合人体营养生理功能（即水必须含有适量矿物质，呈中性或弱碱性，硬度适中）；没有退化（即充满生命活力的水）。淡化海水的活化处理方法，目前已普遍应用，成本也不高。主要方法有：一是在淡化水进入城市管网之前，补充一定量的矿物质。二是与自来水掺混。目前，世界上使用淡化海水较为成熟的有日本、澳大利亚、西班牙、美国等，其掺混比例通常是1：5以上，有的甚至在1：10以上，这样混出来的淡化水与普通水几乎没区别。我国北疆电厂淡化海水与自来水按1：3比例掺混后正式进入汉沽区市政管网。经多次连续检测，出厂水及管网水水质均达到国家饮用水水质标准，且运行情况良好。三是与水深200米以下的海洋深层水掺混。海洋深层水不仅富含70多种矿物质微量元素，且其比例与人体体液很相似，是补充人体需要的最好来源，堪称“养生活水”，日本人甚至将其誉为“神水”。海水淡化水具有洁净、高纯度、供给稳定的特点，它与深层海水混合，能制成高营养价值的海矿水。据日本健康保健杂志《安心》介绍，海矿水具有预防动脉硬化，降低血糖值和中性脂肪等的神奇功效。目前深海水已经在日本和美国大规模生产。在日本，海矿水属于热销高端饮用水，售价高达3000日元/瓶。在政协委员的推动下，2011年国家制定了《加快海水淡化产业发展的意见》和《“十二五”海水淡化产业发展规划》。它们在海内外引起很大反响。国际脱盐协会技术主席利昂·阿维尔布奇说：“海水淡化产业已经在国外发展了几十年，技术已经相当成熟。而对于中国来说，海水淡化是一个新兴产业。” 美国ERI公司总裁托马斯·鲁尼表示：“我们认为中国有可能成为又一个庞大的海水淡化市场。” 美国《纽约时报》报道，在华从事海水淡化产业的外国公司不胜枚举，正在为这一新兴市场占据一席之地蜂拥而至。与北京市结成伙伴的一家挪威公司，正打算将生产设施从欧洲迁到中国。海水淡化，蓄势待发；“解渴”良方，众人关注。（光明日报记者倪迅）原文见 http://politics.gmw.cn/2012-02/17/content_3593147.htm; 个人分类: 水利|1214 次阅读|0 个评论

脱盐电池: zhpd55 2012-2-12 09:34; 随着世界人口的增加，淡水需求量也不断增加。由于淡水资源的有限，海水淡化是解决淡水需求增加的有效途径之一。目前海水淡化的主要方法是逆渗透脱盐法(请参考相关文献【 1 】o r 【2】) 和蒸发脱盐法。但是，德国波鸿的鲁尔大学(Ruhr-Universitt Bochum)的科学家与美国斯坦福大学（Stanford University）以及斯坦福材料科学与能源科学研究所（Stanford Institute for Materials and Energy Sciences）的科学家合作,研制出一种新型脱盐电池，该电池不是依赖盐水浓度差异产生电流，而是输入电能，提取钠离子和氯离子，达到脱盐淡化之目的。脱盐电池的正极由Na 2-x Mn 5 O 10 纳米棒构成，而负极则由Ag/AgCl构成，关于电极材料的制备以及相关性能可以参见附件。该脱盐电池的海水淡化效率，每升海水脱盐25%耗能为0.29 Wh/L，接近逆渗透脱盐法 0.2 Wh/L的能耗水平。这项研究成果2012年元月23日在Nano Lett.网站公布。 Nano Lett., 2012 , 12 (2), pp 839–843 DOI: 10.1021/nl203889e Publication Date (Web): January 23, 2012 2012 A Desalination Battery.pdf; 个人分类: 新科技|3998 次阅读|0 个评论

解额济纳之渴: 热度 2 qianlivan 2012-1-28 22:29; 在北京，地铁13号线出西二旗站往北可以看到一条新修的和地铁平行的高速公路，这是正在建设的京新高速（G7）。西夏被蒙古灭国之后，有一座西夏城市保留下来，作为北方丝绸之路的一座重要驿站。三百年前，东归的土尔扈特人在一片生长着很多胡杨树的绿洲定居下来，把这里作为家园。这三件事有什么联系呢？京新高速的路线为：北京-张家口-乌兰察布（集宁）-呼和浩特-包头-巴彦淖尔（临河）-额济纳旗-哈密-吐鲁番-乌鲁木齐。西夏灭国之后保留下来的城市叫做黑水城，其遗址就在今天额济纳绿洲的东南。土尔扈特人就居住在额济纳绿洲，直到今天。说到这里就很清楚了，这三件事都和额济纳绿洲有关。仔细看京新高速的路线可以发现额济纳旗是一个不太一样的地方。北京、张家口、乌兰察布、呼和浩特、包头、巴彦淖尔这几个地方之间的距离都不太远。哈密、吐鲁番、乌鲁木齐也比较靠近。但是从巴彦淖尔到哈密之间巨大的距离上只有额济纳旗一站。除此之外基本都是荒芜的沙漠和戈壁(见下面三幅图，图中“A”所示为额济纳旗)。如果把京新高速看成是新时代的北方丝绸之路，那么额济纳将和古代一样成为这条丝绸之路上非常重要的驿站。然而，拥有中国最美的胡杨林的额济纳绿洲正面临着消失的危险（参考纪录片 http://v.youku.com/v_show/id_XMTQzNTYxOTky.html ）。额济纳之所以成为绿洲，靠的是经由黑河流淌而来的祁连山雪水。古代，黑河水在额济纳汇成了著名的居延海。如今，居延海的面积相比古代已经小了很多，但是依靠不多的黑河水，胡杨林还在坚守着这片绿洲。然而，中游农业用水量的增加使得不多的黑河水更少了。根据上述纪录片，黑河水的94%被用于中游地区的灌溉，张掖因此成为中国有名的粮仓。但是结果使得黑河断流，居延海干涸。记录片的拍摄时间是2005年，根据网上搜索的结果，在2006年之后，黑河流域采取了一些措施，节约了一些水，使得黑河水能流到额济纳，居延海也又有了些水。但是额济纳仍然是缺水的，如何才能解额济纳之渴呢？曾经，额济纳也经历过干旱，那是被称为小冰期的寒冷时期，祁连山冰雪融化减少，黑河水量减少。而到了温暖时期，黑河水量又会恢复正常。而如今，黑河水量的减少是由于中游用水量增加。解决额济纳缺水问题最直接的办法就是改变中游农业的灌溉方式，发展节水农业。除此之外，有别的办法么？水是不会凭空产生的，但凡缺水，只能从别的地方取水，比如，通常会开采地下水。实际上，地下水很多情况下也来源于别的地方。如果地下水开采速度快于从别的地方补充的速度，地下水也就不再是可靠的水源。除了地表水和地下水，水还有一个自然的来源——大气。雨水就是来自大气的水源。而像额济纳这样干燥而没有高山的地方，雨水是非常少的，同样不是可靠的水源。我们能像开采地下水那样“开采”大气中的水么？这是有可能的，但却是不一定的（参考 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=117333do=blogid=305546 ）。以环境温度300K为例，在空气湿度小于6.105/35.232×300/273＝20％时是无法从空气中取水的，而在空气湿度50%的情况下，1度电可以制水11千克。相比地下水的补充，大气中水的补充可能也不是很有效的。除了自然的水源，解决干旱的办法就是从别的流域调水了。不过就现在的情况看，没有什么流域是不缺水的。或许前段时间说的从渤海调水是个可行的路子，当然，海水淡化可能是个首要的问题。除此之外，数千公里管线的铺设也是浩大的工程。如果这些工程最终开展，那么京新高速将对其有关键性的影响。管线建设所需的材料、劳力的运输可能都将依赖于这条高速公路。如果海水淡化的成本最终降得很低，额济纳或许能喝上来自渤海的水。但是解近渴最好能不靠远水就不靠远水，最靠谱的看来还是在中游进行节水灌溉，用节约下来的水解额济纳绿洲之渴。; 个人分类: 思考|3951 次阅读|2 个评论

对海水淡化的一点思考: 热度 1 qianlivan 2012-1-23 16:03; 从小就知道，要得到纯净的水可以借助蒸馏的方法。特别地，如果要淡化盐水，也可以借助蒸馏。但是，说实话，我一直不理解为什么盐分不会随水蒸气一同挥发。中学时我的理解是，盐分的密度比空气大，在空气自然浮不起来，而水蒸气正好相反，因此可以将盐和水分离，到现在我还是只能这么肤浅地理解。海水淡化是中学时第一次知道的，那时候的理解，海水淡化就是蒸馏海水，至于是用电还是用太阳能，并没有本质区别。不过昨天晚上忽然想到，这段时间用来提高房间湿度的加湿器或许可以用来做类似的事。从加湿器喷出来的雾和烧开水时喷出的雾很像，不过区别在于加湿器是用超声波产生雾，这种雾是冷的。我的想法是，这种雾也是不含有盐分的，因为我发现过一段时间，加湿器底部也会像水壶里那样沉积一些水垢。这里的原理我还是不太清楚，或许可以这么理解，无论是加热还是加超声波，能量都不足以使氯化钠或者其他盐气化，于是这些盐分也就无法像水汽那样漂浮在空气中。在这种情况下，重力对于水汽和盐分的分离至关重要。想到加湿器之后，我就意识到，超声波可以用来淡化海水。上网查了一下，应用这个原理已经有不少专利了。一个关键就是将水雾化，不过有的技术是将水雾直接通到少量淡水中，得到更多淡水。不过看起来比较实用技术是用超声波得到水雾之后，还要用热空气将淡水蒸发出来。看起来第二种技术得到的水雾是含有盐分的（如下图），注意到在这种技术中重力在盐、水分离中没有起作用。所以总结起来，就目前我能想象的途径来看，海水淡化的关键是水的雾化，而超声波相比蒸馏是更高效的。我还能想到的另外的方法有电解海水得到氢气和氧气，然后就可以得到淡水，但是这样做的目的应该是制氢，而不是淡化海水。; 个人分类: 思考|7834 次阅读|2 个评论

[转载]RO是什么？: cjls2000 2011-12-21 21:10; 　　RO，英文全称，reverse osmosis即反渗透，在自然界的渗透现象，是水由浓度低的溶液透过半透膜流向浓度高的溶液，并且在膜两边形成一个高度差，称之为渗透压。反渗透就是通过人工加压将水从浓溶液中压到低浓度溶液中，故与自然界的渗透作用相反。自70年代发展出第一座海水淡化厂以来，一直是具有竞争力的海水淡化技术之一。原海水通过R O膜之前必须先经预处理，其目的是除去可能阻塞薄膜的物质或破坏其构造的成分，如氧化剂等。处理的方法包括凝集沉降、过滤及添加抑制结构的药剂等。经过预处理后，海水由高压泵送至薄膜分离室，借助于半透膜可除去90％～99％的盐类、95％～99％的有机物及将近100％的胶体如细菌、硅胶等。薄膜的组成通常包括两个部分，一部分为海绵状的多孔物质，可让盐类及水通过并支持半透膜；另一部分为厚度仅为数千分之一英寸的半透膜，只能允许水通过。一般商业应用的渗透膜材质可分为醋酸纤维及聚氨脂两类。聚氨脂类的材质通常拥有较长的使用寿命。　　逆渗透法耗费的电能较大，但与多级闪化法相比有以下优点：1．只耗费电能，不需要蒸气；2．设备系统模组化，安装容易；3．淡化厂的兴建周期较短，厂房占地面积小。　　反渗透技术　　　RO（Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。　　RO反渗透膜孔径小至纳米级（1纳米=10-9米），在一定的压力下，H2O分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。　　一般性的自来水经过RO膜过滤后的纯水电导率5μs/cm（RO膜过滤后出水电导=进水电导×除盐率，一般进口反渗透膜脱盐率都能达到99%以上，5年内运行能保证97%以上。对出水电导要求比较高的，可以采用2级反渗透，再经过简单的处理，水电导能小于1μs/cm）, 符合国家实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤，出水电阻率可以达到18.2M .cm，超过国家实验室一级用水标准（GB 6682—92）。　　目前的主要困难是研制价格便宜、稳定、长期受压无损的反渗透膜。中国从21世纪初开始掌握自主反渗透膜生产技术，在国家的大力支持下，将该计划列入国家计委高新技术产业化重点发展专项计划，由国家海洋局下的杭州水处理研究开发中心的子公司——杭州北斗星膜制品有限公司承担并研发成功。目前反渗透膜市场95％为进口膜，国产膜只占据了5%左右的市场，中国的反渗透技术还有很长的路要走。已知水的密度ρ=1.0×10^3kg／m^3，阿伏加德罗常数为NA=6.023×10^23／mol水的摩尔质量为18×10^-3kg／mol。因此可求出一分子水的体积。18×10^-3kg／m^3÷1.0×10^3kg／mol÷（6.023×10^23）≈2.989×10^-29根据体积公式4/3πR^3，则：4/3πR^3=2.989×10^-29，求出一分子水分子直径约1.925×10^-10m。故水分子的直径约为0.4个纳米。; 1399 次阅读|0 个评论

[转载]十二五海水淡化投资将达200亿吨水淡化成本已降至4-5元: xjtuhyg 2011-10-24 10:47; 十二五海水淡化投资将达 200 亿吨水淡化成本已降至 4-5 元左右 http://www.sina.com.cn 2011 年06 月29 日 01:19 中国证券报 - 中证网　　本报实习记者郭力方　　中国证券报记者从近日在京召开的 “2011 水业高级技术论坛 ” 上获悉， “ 十二五 ” 期间，我国有望大规模启动海水淡化产业市场。根据专家预测，国内海水淡化未来五年投资规模将达到 200 亿元左右。　　中国工程院院士高从堦在论坛上表示，经过 40 多年的发展，我国建成海水淡化工程 70 个，装置总量达到 6.0×105 立方米 / 日，拟建规模超过 1.0×106 立方米 / 日。目前我国已经具备了万吨级海水淡化的工程能力，吨水淡化成本已经从上世纪 90 年代的 7 元左右降至 4-5 元左右，技术经济指标具有同等容量的世界先进水平。　　中国证券报记者了解到，按照目前国家发改委会同 11 部门正在抓紧制定的海水淡化 “ 十二五 ” 规划和海水淡化产业专项规划，中国到 2020 年海水淡化处理能力将提升到每天 250 万 -300 万立方米，每年有 9 亿 -11 亿立方米的淡水是由海水转化而来。而根据中国脱盐协会秘书长郭有智测算，我国海水淡化未来五年投资规模将达到 200 亿元左右。　　高从堦表示，随着海水淡化装置规模的扩大和技术的进步，造水成本仍有降低的空间。他分析，目前面临的主要问题在于，反渗透方面，工程项目所用的膜元件、高压泵和能量回收装置大多都是进口的，国产膜元件有待工程考验。此外，低温高效方面，目前装置规模小，缺乏长期工程经验。硬件设备的缺失对我国海淡产业的进一步发展带来阻力。　　目前国内已有多家上市公司涉足海水淡化产业，如从事海水淡化管道生产的海亮股份 (11.40,-0.40,-3.39%)(002203) 、攀钢钒钛 (000629) 、宝钛股份 (24.20,-0.59,-2.38%)(600456) ，以及生产海水淡化核心设备膜组件的南方汇通 (7.83,-0.07,-0.89%)(000920) 、碧水源 (38.000,-0.80,-2.06%)(300070) 等。随着海水淡化市场全面启动，这些公司将普遍受益。 @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 北京水储备进十二五规划水价 “ 现在有很多版本 ” 来源：北京晨报 2011 年 01 月 18 日 http://news.sohu.com/20110118/n278927729.shtml 　　 “ 南水 ” 每吨 4 至 5 元　　昨日，在市政府委办局负责人参加市政协小组讨论时，有委员提出，北京的水价还不能反映资源的稀缺程度，偏低的水价很难调动社会节约用水，提高用水效率的积极性。对此，潘安君表示，这种情况客观存在，北京的水价体系确有扭曲的地方。　　十二五规划草案提出， 2014 年，北京将具备消纳十亿吨南水北调来水的条件。据潘安君介绍，北京的水源供给条件是全世界最复杂的，最艰难的城市。由于地表水、地下水、再生水、未来还有长江调来的水等水质不同，因此北京的自来水厂、再生水厂必须要有适应多种水源条件的处理能力，生产环节、制水环节的成本较高，目前的价格并没有体现出综合投入在水上的成本。 “ 比如南水北调供来的是原水，关于成本，现在有很多版本，大致在每吨 2 至 3 元量级上，再经过处理，加上生产成本，成本将达到每吨 4 至 5 元，我们现在也在探索，怎样建立合理的价格体系。 ” 潘安君表示，北京将选择一些区域采取不同的水价模式进行试运行，同时，也会对推行阶梯水价等进行试点。（注释： “ 现在有很多版本 ”—— 其中内部人士的一个版本是 “ 每立方米要 30 多元 ” 。）　　以前人们只听说过石油储备、粮食储备，而北京十二五规划草案首次提出了 “ 水储备 ” 概念，并提到要研究建设地下水库。对此， “ 水储备 ” 概念的倡议者，市政协委员、市水利规划设计研究院副院长、总工程师张彤昨天向晨报记者进行了详细解读。　　水资源数据成为市政协委员、市水利规划设计研究院副院长、总工程师张彤脑海中永远不可能遗忘的数字： “ 从 1999 年以来，北京连续干旱，地下水到目前已亏空 60 多亿吨，每年地下水下降 1.2 米。 2010 年年底，地下水的埋深达到 24.9 米，而在 1999 年，埋深仅为 10 多米。 ” 市政协委员、北京大学石油与天然气研究中心首席科学家关平也表示，北京地下水源形势严峻， “ 北京地下水已开采到 300 米以下，现在我们就是在拼命从 ‘ 银行 ’ 取水 ” 。 @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 网友 “. 过客 .” 云：“南水北调的成本只有 0.25 元，不存在一方水成本 20 元的事。” 　　答 “. 过客 .” 关于 “ 南水北调的成本 ” 问题。　　郑北鹰先生在《光明日报》发表的《直面旱魃》一文透露说： “ 据水利部南水北调规划设计管理局局长张国良说，南水北调工程实施后，长江水流到北京，按现行不变成本计算，每立方米水将达 20 元以上。 ” 参见：郑北鹰 . 直面旱魃 . 光明日报， 2000-06-16 .; 3172 次阅读|0 个评论

[转载]正渗透技术:水处理领域投资新热点: gaily 2011-8-9 14:00; 正渗透技术:水处理领域投资新热点 □本报见习记者郭勉愈水资源的相对匮乏和水质恶化已经严重影响到人类的生活和健康。未来的和平与发展也将与净水及淡水的获得息息相关。因此，如何低成本地实现水净化和脱盐成为世界各国关注的重要科技问题。正渗透技术正是在这一背景下应运而生。 7月25日~30日，国际膜会议在荷兰阿姆斯特丹举行。刚参加完此次会议回国的中科院上海高等研究院膜实验室研究员何涛告诉《科学时报》记者，在此次大会上，正渗透技术是各国专家最感兴趣、讨论最多的议题。最前沿的水处理技术 “正渗透技术是目前国际上最前沿的脱盐和水净化技术。”在接受《科学时报》记者采访时，何涛表示。正渗透是相对于反渗透而提出的。反渗透的原理是：对海水或污水施加高压，使水分子通过一层膜渗透出来，而盐分和其他杂质则留在膜的另一边。反渗透的问题在于能耗太高，并且海水淡化后产生的浓盐水直接排放对环境有影响。正渗透技术的原理是：在一层膜的两边放置两种不同浓度的溶液，因为水的特性，水分子会自然穿过这层膜，从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动。何涛说：“与反渗透相比，正渗透技术具有得天独厚的优势：能耗低，不需外界的压力即可实现分离过程；材料本身亲水，可以有效防止膜污染；回收率高，零排放，无污染。” 据美国国家航空航天局网站报道，7月20日返航的“亚特兰蒂斯”号航天飞机在宇宙空间的最后一次飞行中，顺利完成所携带的两项实验任务，其中之一即是在微重力环境下使用正渗透技术获得饮用水。当未来的太空探险者在宇宙深空探险时，获取淡水的唯一办法是在飞船内部实现水的循环利用。正渗透技术能够把飞船上的污水、尿液等转化成富含水合物和营养的饮用水，保证宇航员的淡水需求。对此，美国国家航空航天局埃姆斯研究中心科学家迈克尔·弗林的解释是：“正渗透是一个类似将人体肠道中的水吸收到血液或植物根部从土壤中吸收水分的过程。这一技术通过半透膜实现水的自然扩散。半透膜作为一道屏障，允许小分子通过，比如水，同时阻截盐、糖、淀粉、蛋白质等较大分子，及病毒、细菌和寄生虫等。” 何涛表示，正渗透是目前唯一能够为深空探索提供淡水来源的技术手段，在将来我国的载人航天项目中，该技术将大有用武之地。更低的能耗何涛告诉《科学时报》记者，正渗透技术在国际水处理领域可谓“热点中的热点”。目前科学家们研发的核心是寻找更为合适的驱动液和渗透膜，技术领先的国家是美国和英国。 2004年，美国耶鲁大学梅纳赫切姆·艾利米勒的研究小组在汲取液的研究上获得进展。该小组使用一种基于碳酸氢铵的汲取液，可以很好地吸引水分子通过薄膜，然后加热溶液至40摄氏度，盐分会挥发，剩下的就是纯净的淡水，挥发的气体可回收后再利用。研究小组称，该方法的能耗仅是目前海水淡化工厂的20%。正渗透技术面临的另一个挑战是找到合适的薄膜。美国《海水淡化道报》的编辑汤姆·派克拉茨认为：“这是正渗透技术面临的主要难题。” 这种膜必须满足三个条件：一是只让水分子通过，而将盐分等杂质阻挡在膜的另一边；二是必须尽量薄，以便让海水与汲取液“亲密接触”，保持高渗透压；三是需要足够强韧，能够抵御汲取液的侵蚀。据《先进材料》报道，新加坡南洋理工大学膜技术中心最近研发出一种新的纳米复合薄膜，具有很高的孔隙率，厚度也很薄，有利于高产出水量和降低能耗，也能够抵御碳酸氢铵汲取液的碱性。该中心主任托尼·费恩表示，这种薄膜有望使海水淡化工厂的能耗降低至少30%，生产过程简单，大型海水淡化设施可按需进行组装。英国现代水公司也宣称解决了正渗透膜问题，并成功应用正渗透装置来淡化海水，工厂能耗比传统海水淡化技术低30%。何涛告诉《科学时报》记者，我国正渗透技术的研究起步较晚，2009年中国工程院院士徐南平、高从堦带领的团队得到了国家重大基础研究“973”项目的支持，何涛即是团队中正渗透项目的主要成员之一。新投资热点中国工程院院士、国家海洋局杭州水处理技术开发中心膜与膜过程实验室主任高从堦告诉《科学时报》记者，正渗透技术为水资源和环境问题提供了低能耗、高效率的解决方法，是一种实用性很强的环境友好型技术。其应用范围已经包括海水淡化、水净化、废水处理、食品、医药、能源等领域。在医药领域，利用正向渗透技术制造的渗透泵能够实现药物剂量的精确释放、靶向输送和剂量控制。食品加工应用正渗透保存食品（水果、肉类等）已很普遍，正向渗透浓缩饮料和流质食物很好地保留了食品本来的色、香、味和营养价值，深受人们喜爱。高从堦表示，正渗透技术在能源领域也有巨大的市场潜力，它可以利用河流入海口地区海水与河水之间的渗透压差来发电，欧洲国家已经把目光瞄准了这个市场。在这一领域处于国际领先地位的是挪威。2008年，挪威国家能源集团在布斯克吕德郡建设了世界首个海洋渗透压发电厂，工程中使用了2000平方米的正渗透膜。预计到2015年，发电厂将成熟到可以将其电力正常入网的状态。高从堦告诉《科学时报》记者，对于像我国这样能源紧张的国家来说，渗透压发电是理想的选择。挪威的经验可以作为我国将来发展渗透压发电的借鉴。国际大型的水处理公司也纷纷致力于正渗透技术的商业化应用。目前最好的商业化正渗透膜是美国水化技术创新公司的支撑型高强度膜，该公司成立于1987年，是公认的正渗透技术的先行者。水化技术创新公司在2004年推出一款基于正渗透原理的便携式水过滤器。在这种过滤器里，正渗透膜被封入小型密封塑料包，包中还含有由糖、香料、饮料粉末等组成的可食用汲取液。把这种膜包浸入脏水，水在渗透压作用下扩散进入膜包，稀释的汲取溶液就是可饮用的水溶液。这一过程不需要外加能源，特别适用于野外救生和军事应用。英国现代水公司已经将该公司的正渗透技术应用于一座示范工厂和另一座正规的海水淡化工厂。对正渗透技术的未来，何涛非常乐观。“未来5~10年，正渗透技术在水处理、能源等领域的中试即可完成，将展现出广阔的应用前景，很可能成为继反渗透之后水处理领域新的投资热点。” 高从堦也表示，正渗透技术具备非常好的潜力，今后应着重攻克技术难题，促进新一代水处理工艺的出现，推动正渗透技术的广泛应用。正渗透是目前唯一能够为深空探索提供淡水来源的技术手段，在将来我国的载人航天项目中，该技术将大有用武之地。科技投资：目光应当更长远 □郭勉愈我国的海水淡化主要采用反渗透技术。各大投行的投资指南、风险评估报告无一例外地将反渗透技术作为投资热点，争先恐后将资金投放到在建的和筹建的各个基于反渗透技术的海水淡化工程上。然而，业内专家指出，反渗透技术的能耗从一开始的生产一吨水耗费八九度电，降低到现在的生产一吨水耗费四度电，已经没有太大的发展空间了。要想在能耗上进一步降低成本，未来只能寄希望于新的技术。正渗透技术相对于反渗透技术在这方面具有得天独厚的优势，并且不会带来环境污染，很可能在将来取代反渗透，成为更优越的海水淡化技术。发达国家早已把目光瞄准了正渗透技术的市场。中科院上海高等研究院膜实验室研究员何涛告诉记者，美国的水化技术创新公司、英国的现代水公司等已经有正渗透技术的商业化应用。而美国的水化技术创新公司更是抢占了市场先机，其他国家使用的正渗透膜均为该公司的产品。在7月30日结束的荷兰国际膜会议上，何涛的研究小组在渗透膜、汲取液方面的成果引起了参会的某国际大型膜技术公司的关注，目前双方正商谈合作事宜，该公司很可能投入资金支持研发。记者不禁感慨，我国的企业界什么时候能够有这样的敏感性与超前的眼光？必须承认，产业和科研不一样，产业往往滞后于科研，常常要等某一项技术发展成熟之后，才会进行大量投资，使之商业化。对于投资者来说，这样做的好处是不用承担高风险。然而，也正因为如此，企业会失去在一个领域占据领军地位的先机，今后也只能扮演被动地复制他人技术的角色。事实告诉我们，不论是一个企业还是一个国家，失去了先机就只能受制于人，只能处于世界经济链条的下游。因此，我国的产业界、投资界目光应该长远一点，超前一点，更多关注像正渗透这样处于前沿的新技术，乐于在新技术上投放资金，勇于承担风险，才可能占据科技的制高点。而占据了科技制高点，才能意味着赢取更大的经济利益。《科学时报》 (2011-08-09 B1 金融); 3745 次阅读|0 个评论

一件很幽默的事情：海水不是水（附图，版权为发博者所有）: 热度 6 hzluan 2011-7-14 09:43; 国内新闻常报导，某沿海地区（城市）因天旱无雨饮水成问题。我一直想说的是，国家为何不大力发展海水淡化技术，解决沿海地区（包括北京、天津、上海，也包括浙江舟山）淡水奇缺问题。清注意海平面在上升，海水在入侵。建议出台国家级的“海水淡化发展规划”。海水淡化是真正的新兴产业，造福社会、造福后代。; 个人分类: 这是生活|3122 次阅读|7 个评论

[转载]北京严重缺水与谁故意拖了南水北调的后腿: 热度 2 xjtuhyg 2011-1-30 06:36; 北京严重缺水与谁故意拖了南水北调的后腿 ——为什么 2010 年北京没有如期喝上长江水？南水北调延后的原因：究竟谁拖了谁的后腿？南水北调调入水为每吨 18 元海水淡化只需 5 元南水北调 , 海水淡化 , 调入发表于 2010-3-23 22:06 http://bbs.classic023.com/thread-371035-1-1.html http://www.oilchem.net/fert/1_7_322475.html http://www.people.com.cn/wsrmlt/wyzs/2000/10/18/101814.html http://www.people.com.cn/wsrmlt/wyzs/2000/10/18/101813.html http://news.163.com/09/0610/13/5BEV388J000120GR.html http://www.tieku.org/215824/2.html 　　据中国经营报报道， “ 南水北调工程延后原因不是北京工程拖了后腿，而是外省原因。 ” 面对《中国经营报》记者对南水北调工程推迟 5 年进京原因的询问，北京市水务局宣传处的有关负责人直言不讳。　　然而，作为南水北调中线工程最大的途经省份，在千里之外的河南，一切有关南水北调的工程建设却无一例外地不在加速进行。就在近日，河南省南水北调办主任王树山及河南省相关官员已经前往安阳、荥阳等地现场督战，以确保工程进度。而在 5 月 19 日，河南省将迎来国务院南水北调办以及新华社、中央电视台等相关单位组成的 “ 督战组 ” ，一切都看不出要推迟的意思。　　面对中央财政巨额投入、牵涉众多沿线省份的南水北调，在中央财政投资的诱惑面前，没有省份愿意轻言放弃，这向来是一场利益的博弈，只不过，这一次分羹的盛宴，一下被推迟了 5 年之久。而北京则面临一个抉择，南水北调进京的调入水源成本价为 18 元 / 立方米，似乎还要继续上涨，而此时此刻，对北京来说，同样现实的海水淡化，成本却只需 5 元 / 立方米。　　谁拖了谁的 “ 后腿 ” 　　当人们还未搞清究竟是什么因素让南水北调推迟 5 年方才进京之时，在河南南水北调中线工程焦作段，一切都没有停下来的意思。　　就在近期，南水北调整个工程的拆迁工作会议也将在河南举行，河南省南水北调办公室综合处副处长姜成山一再向记者强调，并不是河南的拆迁工作没做好才把拆迁工作会议放在河南，而是河南做的又快又好，所以其他机构都抱着取经的心态来开会的。　　而就在此之前不到一周，国务院南水北调办对外宣布，根据国家发改委调整的南水北调建设规划，南水北调中线工程进京水源将比规划推迟 5 年实现。北京水务局向记者强调，这不是北京的原因。　　然而，现在看来，并非如此。关于南水北调中线工程对河南省的影响，王树山有一个形象的比喻：南水北调中线工程，将成为拉动河南省经济的火车头、千斤顶、发动机和催化剂。　　从 2009 年到 2013 年的几年里，南水北调中线工程每年在河南省投资强度近 200 亿元，总投资将超过 1000 亿元。　　焦作市南水北调办公室主任段承欣算过一笔账：南水北调中线总干渠在河南省每公里投资约 5000 万 ~6000 万元，而在焦作地区则将近 1 亿元。工程建设期内，南水北调工程对焦作经济的拉动每年将至少超过一个百分点。整个工程建设期间，焦作市还将新增 9 万多个就业机会。　　官方统计，河南省境内目前正在建设和即将开工建设的黄河以北工程，共需钢筋大约 26 万吨，水泥 233 万吨，柴油 29 万吨，碎石 570 万立方米，沙子 476 万立方米。按每 5 万～ 10 万元投资创造一个就业机会估算，中线工程每年将为河南省增加数十万个就业机会，不仅直接吸纳大量农民工参与施工，而且还将带来大量的农副产品、服务业等方面的需求，拉动与工程建设相配套的机械、通信、环保等多个行业的发展。　　显然，面对这样的诱惑，河南与其他调水沿线省份一样，没有拒绝的理由。记者在当地采访时，屡次听到当地政界人士提起的一句话便是，即便整体推迟的计划已经下达，河南省也停不下来。　　成本压抑的需求　　于是，皮球被踢到了调水的受益地 —— 北京。这个常年缺水的中国首都，不得不面对的一个尴尬的数字 —— 即便南水北调按原计划 “ 进京 ” ，调入水源的成本价，已经高达 18 元 / 立方米，等于北京现行水价的 4 倍还多。　　记者了解到，此数据系由水利部测算，但只包括了建设成本的分摊费用，并未将调水沿线省份的生态补偿成本计算其中。而这一领域的成本继续上涨已经不可避免， 2008 年 8 月全国人大来四川的调研会上，四川省领导提出希望西线能考虑到淹没农牧区和对当地自然生态环境的负面影响，建立一套生态补偿机制，当年 12 月，湖北省等地亦提出了相似的要求。　　河南省南水北调综合处处长李永清在采访中对记者表示，中线工程的所有主干线都是政府专项资金。而根据记者掌握的情况，自从 2008 年以来，中央财政一直对南水北调工程追加投资，而近期，新近由中央财政追加的 20 亿元投资，已经正式下达，全部到位。　　这或许可以视作南水北调工程顺利进展的保障，但从另一个层面而言，这无疑意味着届时调入北京水源的成本价，将无可避免地再度抬高。　　国务院南水北调办公室统计显示，截至 2009 年 4 月底，南水北调东、中线一期工程累计下达投资 538.7 亿元 ( 含初步设计工作投资 13.5 亿元 ) ，其中中央预算内投资 154.2 亿元，中央预算内专项资金 106.5 亿元，基金 79.9 亿元，贷款 198.1 亿元。这些无一例外的都将分摊到调入地水源成本价中。　　有如全国电价提高 1 厘筹集三峡建设资金一样，现在，南水北调又开始面临同样的谁来支付分摊建设成本的问题。　　水利部水利工程协会一位参与南水北调工作人士则向记者提供了一个微妙的对比，他告诉记者，在南水北调工程论证时期，海水淡化的技术尚不成熟，成本较高，大概维持在 20 元 / 立方米的水平，而在南水北调建设过程中，海水淡化技术飞速发展，成本也开始降低，至今，已经可以达到 5 元 / 立方米的低水平。　　他表示，如果直接从天津进行海水淡化之后引入北京，投资会比较低，但他也强调，由于南水北调工程已经开工，进行如此的比较，多少有些片面。　　一份跃进的规划　　河南省南水北调办公室综合处副处长姜成山告诉记者，计划推迟的原因只有国务院南水北调办才能给出答案，在河南，整个南水北调工程都是在全速运行的，不存在因整体计划改变而推迟工期的问题。但截至发稿，记者未能得到国务院南水北调办的回复。　　截止到目前，中线一期控制性关键工程丹江口大坝加高工程需加高的 54 个坝段中已有 53 个坝墩加高到顶，右岸土石坝已加高到新坝顶高程 176.6 米，左岸土石坝加高到 170 米高程，质量、安全管理总体受控。　　中线京石段应急供水工程于 2008 年 5 月通过临时通水验收， 9 月 28 日正式通水，截至 2009 年 5 月 6 日已向北京安全供水 1.9 亿立方米。中线穿黄工程、河南安阳段、新乡潞王坟膨胀岩试验段工程进展顺利，新开工的天津干线已开始主体工程施工，南阳膨胀土试验段工程进行土方开挖施工及试验准备工作。　　北京段的承接工程也在正常的范围内：此前的 4 月 28 日，南水北调北京段市内配套工程已在团城湖明渠启动开工。按照现规划， 2013 年底完成大宁调蓄水库、南干渠等输水环线，完成团城湖调节池以及郭公庄等 7 座水厂的工程建设； 2014 年汛后实现年接纳长江水 10 亿立方米的能力； 2020 年完成 3 座新建水厂， 6 座扩建水厂、亦庄调节池、 295 公里配水管网，全面实现配套工程规划，具备年接纳长江水 14 亿立方米的能力，构建全市安全供水格局。　　河南财经大学教授、长期关注南水北调中线工程的专家史璞认为， “ 当初立项时的工期计划太紧张，甚至工期的早期规划可能是 ‘ 大跃进 ’ 式的。如果是这样的原因，推迟在所难免，也非常必要。 ” 　　记者在河南调水工地了解到，在整个施工过程中确实有很多赶工的现象：快速拆迁及快速处理文物保护问题便可从侧面窥见其 “ 速度 ” 所在。据测算，在南水北调工程文物保护工作中，河南省工作量是南水北调工程涉及各省、市中文物保护任务最重的省份。　　 “ 如果说去年 365 天，天天在发掘工地，有点夸张，说 300 多天都在工地，就不为过了。 ” 楚小龙说。这位 30 岁的武汉大学考古系研究生，是河南省南水北调中线工程穿黄工程的文物保护发掘项目最年轻的负责人之一。　　谈起这些次发掘，楚小龙与大家有着同样的感受：怎一个 “ 抢 ” 字了得。但如果真的是整体工期规划上出入 5 年的时间差，谁是最终负责人？　　本主题由 admin 于 2010-3-24 14:03 审核通过; 3426 次阅读|2 个评论

海水淡化节能新技术: 热度 3 neilchau 2011-1-9 08:01; 应杨晗之老师邀请本文由我编译，发表在《科学画报》，此文略有改动。作为新技术，虽然离大规模广泛应用还有距离，但它们都是当前的科研热点，各种新兴材料的涌现更是推动了这些技术的发展。对咸水脱盐或废水处理感兴趣的朋友不妨把他们作为研究对象，我所在的课题组研究项目就包括了其中的两项。提到海水淡化（脱盐），相信人们已经不再陌生。通过对海水、地表含盐咸水或者处理过的污水进行脱盐处理，人们能够获得可以饮用的淡水。这是目前解决水资源短缺的理想途径之一。海水淡化最简单的方法是蒸馏法，把水煮沸使之蒸发，冷却蒸汽就得到了可以饮用的蒸馏水。不过，蒸馏法的能耗高得惊人，每生产 1 升淡水需要消耗 0.08 千瓦时的电量。因此，蒸馏法主要局限在海湾地区，当地用来淡化海水的能源往往不是电能，而是来自附近发电厂产生的废热以及廉价的石油。目前，世界上最大的蒸发脱盐海水淡化厂位于沙特阿拉伯，它建在红海上，日产淡水 8.8 亿升。除了盛产石油的海湾地区外，其他地区主要采用反渗透法来淡化海水。该方法利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜将海水与淡水分隔开，对海水一侧施加大于海水渗透压的外压，使海水中的纯水通过半透膜进入淡水。通常，反渗透法用来淡化地表咸水，每生产 1 升淡水至少消耗 0.0035 千瓦时的电量，如果用来淡化海水就需要消耗更多的电量。美国最大的海水淡化厂正在筹建中，采用反渗透法来淡化海水，日产淡水将高达 1.89 亿升，预计 2012 年投入使用。不可否认，传统的海水淡化方法都无法回避一个问题，那就是对海水进行脱盐处理必须消耗大量的能源。这不仅会增加成本，还会加剧全球日益严重的能源危机。除了耗能高之外，脱盐过程中还会产生一种有毒的残留液，也就是浓缩后的高浓度废液。如果把这些废液直接排入海洋，它会杀死鱼类和微生物，并通过食物链影响整个生态系统。那么，海水淡化的方法是不是意味着行不通了？其实不然。新兴的海水淡化技术将有可能使这些问题迎刃而解。这些技术将大大降低脱盐的能耗。在不久的未来，脱盐所需要的能量有望依赖于脱盐产生的残留废液，从而实现变废为宝。 1. 电极法工作原理：不需要渗透膜，而是通过正负两个电极将水中的盐离子吸附到两极，从而得到淡水。被吸附到电极上的盐离子最终会裹满两极，但这些盐离子很容易清洗下来。只需要改变电流方向，盐离子就会反向运动，脱离电极。优点：清洗方便，耗能低。理论上，这个过程可以无限进行而不用更换正负电极。缺点：仅适用于地表咸水。在实际操作中，电极可能被盐离子堵住，从而导致脱盐效率下降。该方法也会产生有毒废液。适用范围：地表咸水。能耗：几乎不需要压力，所以能耗很低。应用前景： 2010 年，美国新墨西哥州将建立一个采用电极法的测试反应器。 (PS：目前的研究集中在导电材料的开发，例如：碳纳米管、石墨稀等。) 2. 旋转法工作原理：美国研究人员已经开发出了一种新型分离器，它里面有一个很长的弧形通道。当水中的颗粒物在流水的动力作用下经过这个通道时，会聚集到通道的内壁附近，这样就可以很容易地把淡水分离出来。优点：能耗非常低；设备小巧紧凑，占地面积小，不像反渗透法那样需要占用大量土地进行预处理。缺点：分离器的通道可能被堵塞，脱盐过程中会产生有毒废液。适用范围：海水、地表咸水以及废水。能耗：离心分离器通过巨大的旋转力使其高速旋转，从而使杂质和水分离。与离心分离器相比，这种新型分离系统只需要很小的旋转力，因此大大降低了预处理的能耗（预处理 100 万升水仅需 2.5 千瓦时的电量）。应用前景： 2010 年年底，美国海军航空母舰上有望试用这种新型分离器。 3.新型膜分离法工作原理：新型膜分离法将更多地依赖于高性能的膜材料，而不再需要施加很大压力来挤压水分子透过渗透膜。低压力意味着降低反渗透的能耗。美国 IBM 公司正在研发一种新型渗透膜，这种膜不但经久耐用，而且只允许特定大小的分子通过，水中常见的含砷、硼等元素的有毒物质会被阻拦下来。优点： IBM 公司的渗透膜可以使水中硼元素的含量降低 90% 。缺点：此膜尚未市场化，也不能解决有毒残留液的问题。适用范围：适用于现在反渗透法应用的所有领域。能耗：这种新型膜在低压力条件下就可以工作，因此大大降低了反渗透的能耗。应用前景： 2010 年，美国 IBM 公司和沙特阿拉伯合作计划建立一座太阳能脱盐工厂，新的脱盐厂将采用这种新型渗透膜，预计日产淡水将达 0.8 亿升。（PS:材料的开发，可控结构的设计都是挑战。） 4.正渗透法工作原理：渗透膜的两边分别是海水和更高浓度的盐水。这种高浓度的盐水是通过把氨气和二氧化碳溶到水中制得的碳酸铵溶液，它可以把海水中的淡水吸过来。稀释后的溶液经加热，氨气和二氧化碳挥发出来，留下淡水。优点：耗能非常低，从理论上讲，吸收液可以被无限循环利用。缺点：残留液有毒；淡水中残留的氨气难以完全祛除。适用范围：任何浓度的盐水。能量消耗：这项技术的能耗仅是反渗透法的十分之一。应用前景： 2009 年，美国一家公司获得 1000 万美元的项目启动资金，现在他们正在进行市场化运作。（PS：目前的研究集中在膜材料和设计，以及渗透液的开发。） 5. 渗透能法工作原理：渗透作用可能成为一种新型发电方式的理论基础。当一块半透膜把两种不同浓度的盐水（比如河水和海水，或苦咸水和非咸废水）隔开时，在渗透作用下水会自发地从低浓度一侧流向高浓度一侧。两种不同浓度溶液之间的渗透压差可以用来驱动涡轮发电。优点：既可以发电，又能稀释脱盐厂产生的有毒废液。缺点：测试站产生的电量太少，仅够驱动一台咖啡机。适用范围：所有河流与海洋的交汇处，或者脱盐厂与污水处理厂邻近的地方。能耗：如果把渗透发电跟脱盐厂结合起来，每平方米半透膜的发电功率为 3 瓦，用它可以补充脱盐的部分能量消耗。应用前景： 2009 年 9 月，挪威一家公司在首都奥斯陆附近建立了一座装机容量为 10 千瓦的测试站。该公司声称，大规模的发电站将在 2015 年全面投入使用。（PS: 跟技术4密切相关，很大程度上取决于是否开发出好的正渗透膜。） 6.微生物驱动法工作原理：有些特殊的微生物以污水中的盐和其他物质为食，它们在清理污染物的同时，通过代谢体内会产生额外的电子，从而产生电能。优点：吞噬污染物，产生电能用来脱盐。缺点：技术尚未成熟，还处于实验室研究阶段。适用范围：到目前为止，这项技术在试验过程中只用于污水和地表咸水的脱盐。能耗：如果此方法可行，它不仅不消耗任何能量，反而会产生能量。应用前景：在世界范围内，关于生物燃料电池的研究正在成为一种热潮，包括澳大利亚的昆士兰大学和中国的清华大学。而美国的研究人员正在试图把这种生物燃料电池和吸附脱盐反应器结合在一起。; 个人分类: Water World|8154 次阅读|4 个评论

引渤入疆：大河向西流，水往高处走: 热度 1 anan 2010-11-12 15:35; 好像昨天才听到有关引渤入疆的新闻，今天却听说已经动工了。真是不可思议！？这么大的事，来得却是如此的突然！这不相当于民间八大傻工程吗？给长城贴瓷砖，给赤道镶金边，给飞机装倒档，给黄河安栏杆，给苍蝇戴手套，给蚊子戴口罩，给跳蚤戴脚镣，给虱子戴避孕套。本人是搞水处理的，因此，比较关注有关水和环保方面的大事小事。有关引渤入疆的事居然之前一直没听说过，可是基本上天天浏览网页的，为什么就没有注意到此事，可能所处的层面太底了，这事貌似是上层和专家探讨的事。上学的时候，老师教我们要尊重自然规律，要努力恢复和维系健康的水循环。那么，引渤入疆这个工程，不就相当于大河向西流，水往高处走了吗？但是，从最基本的物理知识来看，水天生是要向下流的啊，这意味着什么？我们花好多好多钱，把海水淡化了，并用泵抽升到新疆，理论上讲，从技术上可行，从经济上讲，可能也可行，但是，这里面该有多少风险啊？万一哪个环节出问题了，漏水了怎么办？漏水了不就成洪水了吗？而且比洪水还可怕，是咸的，所到之处，危险重重啊。按照自然规律讲，新疆多降雨就好了，既然降雨少，那就逐步改善环境，多多植树造林，我们爱环境了，环境也自然会照顾我们的。如果把海水抽到沙漠，沙漠消失了，但成了盐碱地了，又有何用？那么有专家说，海水淡化了再进沙漠，那么，请问，费那么多钱把水往沙漠里面灌，是不是有病啊？回头再看南方，洪水泛滥，如果说南水北调靠谱的话，引渤入疆是不是有限超时髦啦？如果引渤入疆可行的话，还需要南水北调吗？天津和北京还需要担忧缺水危机吗？？？那么，过几天，会不会又有专家提出，由于温室效应可能导致海平面上升，引渤入疆可以在一定程度上减少海平面上升的速度，那么，可能还会有专家提出，应该直接把海水抽升至珠穆朗玛峰峰顶，并进行制冷，恢复冰山文化，这也是世界之最啊！我晕，不怕做不到就怕想不到，这个太可怕了！望决策者三思而后行。; 个人分类: 社会热点|2665 次阅读|2 个评论

[转载]美用纳米技术制成海水淡化装置: byfan 2010-4-18 21:51; 美用纳米技术制成海水淡化装置时间: 2010-03-23 09:03 来源: 新华社新型装置实现了小型化，并且使用电池就可以工作。它不会再像以前的设备那样笨重，因此可以在沿海干旱地区广泛使用。　　　　海水淡化装置一般都庞大笨重，成本高昂。为了解决这些弊端，美国麻省理工学院研究人员日前利用纳米技术开发出可以手持的海水淡化装置，它可依靠电池供电，为海水淡化装置在沿海干旱地区的普及铺平了道路。　　据最新一期英国《自然纳米技术》杂志报道，传统的海水淡化方法是通过一层特殊薄膜去除水中的盐分子。但这一过程能量消耗大，薄膜容易堵塞。使用这种方法意味着海水淡化设备必须体积庞大，系统复杂，才能保证其工作顺畅。此类设备一般轻则数吨，重则数千吨，因此成本高昂，并且这些设备必须是固定在原地的。　　麻省理工学院的研究人员采用纳米技术开发出的这种新型装置，利用离子浓度差极化原理对海水进行脱盐。通过可行性试验发现，该装置体积虽小，但其海水淡化效果与目前最先进的海水淡化设备不相上下，脱盐率达到50％，即用于试验的一半的海水被淡化。　　研究人员说，新型装置实现了小型化，并且使用电池就可以工作。它不会再像以前的设备那样笨重，因此可以在沿海干旱地区广泛使用。; 个人分类: 网文集锦|1309 次阅读|0 个评论

脱水的海洋——被忽视的海洋浓缩: eloa 2008-11-4 13:29; waterOrO 发表于2008-11-3 星期一 18:59 本文已经发表于《百科知识》，有改动无论是爱石油更爱淡水的波斯湾白大袍同志们，被反恐战争和一路狂飙的石油价格轮番调戏的老美托拉斯们，忙着指腹为婚眉来眼去的老牌欧罗巴们还是和谐地与时俱进三个代表的黄皮肤们都在为一个不算新鲜的想法而激动海水淡化。随着近几年淡水资源的进一步枯竭和海水淡化成本跳楼式的缩水，海水淡化工业已经像全球变暖一样热得让人不得不脱个光膀子大干一场。海水淡化还是海洋浓缩？据统计， 2006 年初，全球已经拥有 12000 多座海水淡化厂，每天制造四千万立方米淡水的能力。预计到 2010 年底，这个规模还能增长 12% （世界卫生组织 2007 年报告）。各位看官，其实这海水淡化技术就是从海水中提取淡水的技术。但是反过来讲，海水淡化过程也是一个海水浓缩过程。拿现在最流行的反渗透处理法为例，当海水从半渗透膜通过时，水分子直径小通过了膜上的小孔完成了穿越，盐分子却只能吃个闭门羹被乖乖挡在外面增加了海水的浓度。为了保证淡化的质量，防止小孔被过多的盐分子堵住，浓缩的海水需要被及时带走。于是，海水淡化就产生了副产品淡化废水。这废水高盐度，高碱度，一片儿顶过去五片儿。一天一片儿，效果不错还实惠（谁扔来的板砖？）。饱含重金属和高盐度的淡化废水对水下生物影响很大。如果淡化废水来自蒸馏淡化水厂，排出的废水还会改变海洋的温度，对水下生物产生巨大影响。例如，我国天津正在和新加坡合作建设生态城。其中，国家海水淡化示范工程是其中的一个重头戏。但是天津外的渤海湾是浅水湾，而且海水交换周期很长。如果建设一个日产 10 万吨的海水淡化厂，连续三天直接把浓盐水排入海中，八平方公里的海域盐度就会提高 20% ，如果这么排放一个月，盐度提高 20% 的面积将会上升到 23 平方公里。要知道，即使盐度超过 4% ，部分海洋生物就已经死翘翘了。这些环境问题在海水淡化应用最广泛的地区中东地区就显得更为突出了。该地区拥有世界 50% 的海水淡化能力，每天能生产一千一百多万立方米的淡水。因此，淡化废水的排放量也是惊人的。仅海湾地区，每秒钟可以生产 115 立方米的淡水，但是制造 1000 立方米每秒的浓缩海水，快赶上当地最主要的沙特阿拉伯河 1456 立方米每秒的径流量了。这么发展下去，海水真的会越来越浓了呢。 yy出来的海水淡化大舰淡化海水最让人关注的两种物质就是氯和铜。海水淡化厂引入的海水通常需要经过氯气消毒。残留的氯排放出来大部分会自发的分解和稀释掉。然而相关毒物学研究表明低浓度的氯（低于 100 微克每升）依然是海洋生物的鹤顶红。因此美国环境管理局规定，海水中氯的长期观测值应该低于 7.5 微克每升，短期值也不得超过 13 微克每升。更为致命的是，氯和水中的氧形成的化合物，结合海洋中的有机物可以形成对身体造成不可逆损害的致癌物。类似于大部分的金属离子，废水中的铜离子通常会富集在海底的沉淀物中。这些生物会被海底淤泥中的生物摄入，并通过食物链集中到大型海洋生物钟体内。如果把这种海鲜摆到餐桌上，问题就不仅仅是拉肚子那么简单了。和单独的物理化学分析不同，现实中的淡化废水不是简单的毒性叠加，而是一个毒药满汉全席。通过复杂的机理，盐度、碱度、高温和化学属性很有可能相得益彰。然而我们对这些潜在的毒性还知之甚少，需要更多相关的研究来揭示其中的奥秘。另一方面，海边生态环境对淡化废水的排放也有很大影响。例如，海底的海草，水藻和珊瑚礁都能阻碍海水的流动和海底沉淀物的迁移，从而把废水排放问题转换为局部环境的灾难。因此，淡化废水排放口的位置应该尽量躲开这种海底动植物茂密的地方。此外，海水淡化还是一个电老虎工业。尽管采用先进的反渗透技术以后，耗能量大大降低，不过能源消耗还是非常惊人的。和其他工业项目相同，海水淡化工业还占用了大片土地，造成了空气污染等其他环境问题。不过太阳还要照常升起的，人们还是要喝水洗澡的，所以海水还是要继续淡化的。所谓兵来将挡水来土掩嘛， waterOrO 就大言不惭的支几个怪招，权当抛 A 股引猪肉吧。废水用来腌咸菜。想办法处理掉废水中的有害物质，拿来腌咸菜。利用发电厂废热来进一步蒸馏废水，收集结晶物体制成工业原料，农业化肥。利用高盐碱度的废水和海水的浓度差来发电。设计更有效的排放口，尽早稀释废水。研究盐海和近海珊瑚礁等生物结构，提高近海海水交换的速率。其实说白了，还要因地制宜，发挥劳动人民的主观能动性，你说是吧？最后贴一个海水淡化小史，有兴趣了瞟一眼。 http://www.bjkp.gov.cn/GKJQY/hykx/k30422-01.htm 转载原创文章请注明，转载自：科学松鼠会本文链接: http://songshuhui.net/archives/3769.html; 个人分类: 环境|2799 次阅读|2 个评论

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标签: 海水淡化

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