海水淡化,应对水危机

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1、海水淡化,应对水危机“水，到处是水，却无可饮之水。”英国诗人SamuelTaylorColeridge的诗句描述了被不能喝的海水包围着的水手们口渴时的痛苦。200多年后，环保主义者用Coleridge的这一行诗描述了世界各地日益严重的水资源短缺问题。水资源短缺是当今全球面临的最大的挑战之一。在下一世纪，人类所面临的水危机将比能源匮乏对人类活动的影响更大。据估计，世界上有五分之一的人口没有获得安全饮用水，而有超过三分之一的人口居住在供水紧张的国家；由于相对于水资源的人口迅速增长，这一比例仍将会增加，

2、预计到2025年，这一数字会上升到三分之二。那些生活在沿海社区、干旱地区、以及其他供水有问题地区的人们正在寻找解决其水资源短缺问题的办法。地球表面有70%被海水覆盖，有前景的饮用水来源之一正是世界上几乎取之不尽的海水，而海水淡化也正在证明其自身是一个日益可行的解决方案。海水淡化（脱盐）是指一种过程，该过程去除盐水或半盐水中的盐及其他矿物质，以生产饮用水，或者是用于灌溉和工业用的水。在过去十年，全球海水淡化市场呈现出上升趋势，水资源紧张国家的海水淡化设施建设大幅增长。Visiongain公司确认20

3、12年全球海水淡化市场的价值达到了183.7亿美元。而GBI第10页共10页research公司预测，2010到2020年间，全球海水淡化累积合同市场容量有10.5%的年复合增长率，预计到2020年，全球海水淡化技术市场将超过520亿美元。本文将从全球海水淡化市场的现状、先进技术和材料、所用能源以及对环境的影响等方面，探讨海水淡化技术未来的发展。当前海水淡化市场及常用技术海水淡化在亚洲和太平洋国家被广泛接受，如中国、印度和澳大利亚，在那里有大量人口居住在淡水资源有限的沿海地区。在北美地区海水淡化也

4、有抬头，美国几乎所有的州都有海水淡化厂，其中大多数专门为工业用途设计。在欧洲，海水淡化主要用于市政目的，但在工业上的应用也在增加。西班牙是世界上顶尖的五个海水淡化国家之一。在欧洲，特别是西班牙的旅游业的增长，也推动了其提高海水淡化能力的需求。2012年年中，全球饮用水的生产能力为8千万m3/天，而其中多数是在中东和北非地区。到2016年，全球通过海水淡化生产的水预计将超过380亿m3每年。目前全球产能的三分之二处理海水，另三分之一使用淡盐自流水。中东地区在海水淡化市场占主导地位，并有望继续扩大其在

5、海水淡化方面的种种努力。全球主要海水淡化国家包括沙特阿拉伯、美国、阿联酋、西班牙、科威特、阿尔及利亚、中国、卡塔尔、日本、澳大利亚和印度。世界上最大的海水淡化厂是位于阿拉伯联合酋长国的JebelAli海水淡化厂二期，其生产能力为94.8万m3/天。第10页共10页当前主要的海水淡化技术有反向和正向渗透、多效蒸馏（MED）、多级闪蒸（MSF）、电渗析（ED）、电渗析逆转（EDR）和去离子（EDI）、替代和混合海水淡化。目前全球有超过14000个海水淡化厂，反向渗透厂主导市场，它占2011年全球产能的

6、60%；在这之前最突出的是使用蒸汽的多级闪蒸热过程，2011年，多级闪蒸占全球产能的26%。就地区而言，反向渗透仍然在北美地区占主导地位，欧洲、澳大利亚和大洋洲都青睐反向渗透技术，但亚洲更倾向于使用反向渗透和多级闪蒸技术，并且多级闪蒸技术主导非洲。至今为止，反向渗透是最节能的海水淡化技术，也是任何新的海水淡化技术的比较基准，其过程的核心是半透膜，它具有从海水中分离出纯净水的能力。业内人士预计反向渗透技术细分市场有望最具成长性，到2020年将达到394.6亿美元。以色列Hadera的海水淡化厂是世界

7、上最大的反向渗透海水淡化厂。海水淡化的新技术、新材料新技术和新材料不断涌现，导致海水淡化更环保、更具成本效益。过去，海水淡化的高成本（主要是由于能源的集约使用）以及对与行业相关的环境问题的关注抑制了海水淡化市场的增长。但最近有些障碍已经，或者至少是轻微地被破除了，从而有助于海水淡化市场的业务增长。新技术第10页共10页2013年6月，美国得克萨斯大学奥斯汀分校（UTA）和德国马尔堡大学的化学家们发表了他们开发的一项技术，可以进行电化学介导的海水淡化，被称为是“无膜”海水淡化。到目前为止，该技术可以

8、达到25%淡化，化学家们坚信他们可以达到99%淡化，从而满足饮用水的要求。目前大多数海水淡化方法依赖于昂贵且不易沾的膜，虽然新开发的无膜方法仍需加以完善和扩大规模，但如果成功，将能大规模地使用一个简单的，甚至是便携式的系统提供饮用水。2012年10月，麻省理工的研究人员使用一种能研究液体在固体表面行为细节的新技术设计了一种表面，使水滴可以高速移动。这有可能会增加海水淡化厂生产淡水的速率，并且提高电力生产中的能源利用效率。2012年3月，西班牙瓦伦西亚大学的研究人员领导了一个350万