美开发出全新低成本技术海水淡化梦想成真

淡水之虞

　　地球水资源总量虽然很大，但其中97.5%是海水，淡水仅占2.5%，而在这有限的淡水资源中，90%是人类难以企及的南北两极冰盖、冰川、冰雪，人类目前能够利用的淡水资源只占全球水资源总量的0.26%。

　　然而随着人口膨胀与工农业生产规模迅速扩大，全球工业用水量已增加了20倍。淡水供需矛盾日益突出。

　　全球必须跑赢 “水破产”

　　2009年1月，瑞士达沃斯世界经济年会报告警告说，全球正面临“水破产”危机，水资源今后可能比石油还昂贵。

　　淡化海水瓶颈是“贵”

　　在淡水资源威胁人类生存的当下，海水淡化绝对是一个福音。如果能将取之不尽、用之不竭的海水转化成人类所需的淡水，并能使之规模化、产业化，将意味着人类未来将不用再为水而战。但海水淡化需要消耗大量能量，价格极为昂贵，因此，在不富裕的国家，经济效益并不高。可以说，制约这一梦想的瓶颈，就是昂贵。

　　海水淡化是人类长年梦想，尤其当淡水资源缺乏已成为全球安全问题。美国洛克希德-马丁公司找到一种低能耗海水脱盐方法，将大量降低淡水生产成本。

　　能耗减少99%

　　海水淡化现阶段主要采用反渗透技术，即利用只透过水的过滤膜，在海水一侧施压，使盐分被膜截留，淡水流出，达到脱盐效果。

　　路透社13日报道，美国战机和导弹等武器项目主要承包商洛克希德-马丁公司开发出一种生产单层碳原子薄膜的技术。膜上均匀分布直径1纳米(十亿分之一米)小孔，允许水分子通过，同时阻挡直径更大的盐类分子。

　　这种薄膜由石墨烯制成，只有一个原子的厚度，能大幅减少海水通过滤膜时所需压力。工程师约翰・斯特森说：“这一材料厚度仅为现在市场上最好过滤膜薄的五百分之一。用它淡化海水，能耗和所需压力减少大约99%。”

　　对发展中国家而言，如果淡化海水时采用这项技术，有望不必投入大笔资金建造泵站。

　　干净、买得起的水

　　淡水资源已逐渐成为全球重大安全问题。联合国去年一份报告说，世界上约有7.8亿人口缺乏干净的饮用水。

　　美国情报部门去年报告，淡水资源竞争可能引发全球不稳定，对美国意义重大的国家可能陷入混乱。

　　报告说，“从现在起至2040年，如果不能有效管理水资源，淡水将出现供不应求现象。对一些国家而言，水资源短缺将意味着农业和发电受影响。”

　　洛克希德-马丁公司尖端材料业务经理诺塔罗说。“干净、买得起的淡水资源越来越影响全球安全，这类水资源对日常生活的重要性日益凸显。”

　　“石墨”破题前景无限

　　石墨性质与铅笔笔芯类似，易碎。用这种材料生产渗透膜，很难保证不破损。另外，大量生产所需尺寸的薄膜有难度。洛克希德-马丁公司工程师仍在完善穿孔技术。

　　诺塔罗说，洛克希德-马丁公司计划今年年底前制造出能代替现有过滤膜的新材料原型。2014到2015年，该公司将寻找制造过滤膜的合作伙伴，将产品推向市场，而其前景不可限量。

　　洛克希德-马丁公司打算把新产品推广到其它应用领域，比如医用透析和石油化工领域。