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1 # 清請情感
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2 # cnBeta
據外媒報道,科學家們創造出可以非常有效地過濾水的微型碳奈米管,有一天可以幫助將海水轉化成飲用水。根據《科學》雜誌上發表的一項研究,這種奈米管與用於過濾活細胞中水分的某些生物蛋白質類似,但效率高出六倍。雖然奈米管目前尚不能用於實際的海水脫鹽,但研究人員表示,他們可以成功地過濾含鹽的水。
加州大學美熹德分校副教授Aleksandr Noy表示,建立這種奈米管的靈感來自稱為水通道蛋白的天然蛋白質。水通道蛋白被發現遍佈在人體中:它是一種位於細胞膜上的蛋白質,透過細胞膜輸送水並過濾掉離子,使細胞保持健康。水通道蛋白以僅透過0.3奈米寬的通道輸送水分子的方式來工作,基本上創造出一個超快速的水分子縱列,並濾出所有的離子。
加州大學歐文分校物理和天文學教授Zuzanna Siwy表示,水通道蛋白質在人造過濾系統中很難使用,因為蛋白質非常脆弱,很難繁殖。所以Noy等研究人員決定使用強大的碳奈米管。這些奈米管寬0.8奈米,就像水通道蛋白一樣,但過濾水比水通道蛋白快6倍。
水通道蛋白質工作較慢,因為它們過濾掉所有離子,包括質子。為了做到這一點,水分子在水通道蛋白通道中翻轉180度,化學反應減慢了分子的運動。Noy表示,碳奈米管不會過濾出質子,這樣可以實現更快的過濾系統。
研究人員認為奈米管有一天可以包含在人造膜中,從海水中過濾出離子並將其轉化為淡水。由於碳奈米管具有超強的可靠性和高效性,因此碳奈米管具有降低海水淡化成本的潛力。
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3 # 科壇春秋精選
我們所說的水資源,通常指陸地上的淡水資源,我們人類可以食用的只有淡水,我們不能喝海水,因為海水中含有高濃度的氯化鈉及其他礦物鹽,味道非常鹹,另外,海水的密度比淡水大。由於海水中鹽的濃度比人的體液的濃度大,喝下後會析出體液中的水分而使人體失水,所以不能喝。但是陸地上的淡水資源很有限,隨著人口數量的劇增,和一些水環境的汙染。人類逐漸把眼光投向了海水。希望透過淡化海水資源,能夠得到源源不斷的淡水,確保人類的飲水供應。
世界上有十多個國家的一百多個科研機構在進行著海水淡化的研究,有數百種不同結構和不同容量的海水淡化設施在工作。熱衷海水淡化工程的國家一般是淡水資源短缺的島嶼國家和位於沙漠乾旱地區的國家。現在所用的海水淡化方法有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法、以及可實現盈利的碳酸銨離子交換法。海水淡化最主要的難題是降低成本的問題。
前不久,中國科學家實現了海水淡化技術的重大突破。南京大學的朱嘉教授在去年的一次鍍膜實驗中,在進行鍍金後意外出現了一面金色一面黑色的材料。經過半年的反覆實驗論證、研究機制原理,朱嘉實驗室的科研人員們發現這塊黑黑的玩意不僅可以吸收可見光,還可以吸收紅外線,波段在400奈米到10微米的光,99%以上它居然都可以吸收。幸運之神的眷顧讓朱嘉團隊發現了世界上吸收光能力最強的奈米金屬材料,也稱為奈米黑金。
這種奈米黑金強大的光熱轉換能力,特別適合用於太陽能海水淡化。把材料鋪在水面,能迅速將表面的水蒸發,源源不斷冒出的水蒸氣,收集起來就是可以直接喝的飲用水。經過嚴格的檢測,利用奈米黑金轉化的淡水水質是達到了世界衛生組織和中國的可飲用水標準。這是一種高效進行海水淡化的先進技術,具有很大的發展潛力。
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4 # 阿德視角
可以,但是成本高,一般是迫不得已才會淡化使用,平時海水本身會蒸發,變成淡化的水汽,隨著颱風吹向陸地,然後變成雨水落下,大自然本身就有這樣一個迴圈水系統。
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5 # dbc1986
在國外很多國家已經開始大規模的建廠,比如阿聯酋,新加坡,美國等等。中國在天津大港建設了一座日處理10萬噸的海水淡化專案,目前已經投入使用。青島也有一座,預計在2011年開始使用。我在國外參與了一座日處理20萬噸的海膽專案,並且我們單位又在開始建設一座50萬噸的了。
以目前的處理技術,海水淡化後的產品水,完全滿足飲用水標準,並且處理成本已控制在5-6元人民幣內,可以的,因為有一些國家已開始建設。但由於成本高,即使能淡化,但也只是小規模實驗而已。所以我們要努力學習科學文化知識,用科技武裝自己,將來為社會為國家貢獻!或許將來海水淡化的新方法就是我們創造出來比現在搞得南水北調專案噸水成本低了很多的。 -
6 # aging74755260
地球表面的水汽迴圈,結冰成川就是太陽能海水淡化系統。把兩極的冰塊運到旱地,可以得到淡水和冷源。在海面建立浮動式膜隔離水庫下雨時開啟,日曬時閉合就成咯。
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7 # 航小北的日常科普
肯定可以呀,不然你以為你現在喝的淡水是哪兒來的?不全是太陽能淡化出來的嗎?
看下面這張圖,本質上地球上所有的淡水都是海水在太陽照射作用下蒸發、然後在氣流作用下飄到大陸上降雨,最終形成了地表的淡水。
↑水迴圈示意圖↑
而人類能不能大量淡化呢?只要有足夠的能量就是可以的。現在海水的淡化技術相對來說是比較成熟的,方法包括蒸餾/膜處理/結冰/地熱脫鹽/太陽能脫鹽等等,方法很多。最常見的淡化技術是逆滲透和多級閃蒸。
逆滲透就是用很大的壓力把海水壓過一個滲透膜,把淡水壓出去、把鹽分留下來。這種方法淨化的淡水佔到所有海水淡化量的47%。而多級閃蒸技術就是利用降低氣壓的方式讓水在較低的溫度下就沸騰,這樣就可以不用把海水加熱到更高的溫度就獲得蒸餾得到的淡水,這種技術淨化的淡水佔到海水淡化量的36%。
↑逆滲透法↑
↑多級閃蒸法↑
現在海水淡化量比較高的國家是諸如沙烏地阿拉伯和以色列這種中東地區有錢而且又缺水的國家,其中沙烏地阿拉伯的海水淡化量佔到全球的24%,可以說是非常驚人。海水淡化量最高工廠可以實現一年三億立方米的海水淡化量,如果能量足夠,那麼即便是用最簡單的蒸餾法也是可以得到取之不盡的大量淡水。甚至於有人考慮過,將核能用於海水淡化。
↑世界海水淡化量分佈↑
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8 # 地震博士
海水當然可以大量淡化了!但是還是不能作為解決水資源短缺的主要方式!
海水可以用如上圖的裝置進行淡化。首先,將海水用水泵抽入裝置。然後,先透過疊片過濾器進行過濾,這只是第一步過濾;接著我們再用多介質過濾器過濾;然後再用精密過濾器過濾,最後透過反滲透裝置進行最後的過濾;淡水就形成了!
而現在沒有大規模的推廣這一裝置的原因,主要是在整個過濾過程中和輸送過程都會產生大量的費用。而像中國這樣的國家,沿海地區與大量內陸地區距離較遠,如果想把海邊淨化的水輸送出去,其輸送線路和輸送管道的費用都是不可以忽視的!比如南水北調工程其造價達到2082億。如果將淡化的海水運往全國各地,估計費用應該會更高,再加上淡化水能源的費用,估計到時候的水價,不是普通民眾能夠承擔的!
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9 # AUTUYG
當然可以大量淡化。
但解決不了內地乾旱缺水。只能緩解沿海淡水。
建設玻璃大棚,引入海水,將大棚內塗黑一側,將大棚水泥地面製成斜坡鹽池,海水被日光蒸發沿大棚玻璃冷凝,成蒸餾淡水,把海鹽掃出作為海鹽化工原料。制食鹽,化肥。燒鹼。
沿海,海鹽化工的副產品就是淡水。
中國近海島嶼就可以搞,淡水產量足可以補給駐防艦船。
一天一間大棚出產幾百升到幾噸淡水,不用電。配合蓄水池,可以蓄存更多淡水。
設計好大棚玻璃斜頂的角度,和大棚水泥地面的斜率。
海鹽和淡水自然就分開了。
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海水淡化,估計在不遠的將來很容易實現,現在的分子技術還沒有突破,以後很容易實現過濾海水成淡水,現在的過濾膜技術還沒有實現突破,還需要用蒸餾海水技術得到淡水。
就如同以前用鎢絲燈,現在用Led燈,技術進步,可以減少90%的能源消耗,而海水淡化,也需要科技進步才能實現