【科技動態】中科院寧波材料所利用正滲透膜研發可攜式海水淡化器

　　據中科院寧波材料所網2018年11月5日訊 對於執行特殊任務的士兵、船舶工作人員，以及戶外探險愛好者等群體來說，便攜、高效的應急淡水供應裝備必不可缺。
　　甬派記者今天從中國科學院寧波材料技術與工程研究所獲悉，該所海洋環境材料團隊突破相關技術瓶頸，生產出「可攜式」正滲透海水淡化膜裝置，將轉化效率提升至同類產品的2.5倍以上。
　　海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水，是緩解沿海地區與城市用水危機最重要的方法之一。預計到2020年，我國沿海地區的高用水企業的工業冷卻水基本上由淡化海水供給。
　　海水是怎樣實現淡化的呢？
　　據了解，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，在實踐中被認為行之有效的方法主要有以下幾類：第一類是蒸餾法，包括多級閃蒸法（MSF）、壓氣蒸餾法（VC）、多效蒸餾法（MED）等；第二類是膜法，包括反滲透法（RO）、電滲析法（ED）等；第三類是其他方法，如冷凍結冰法、溶劑萃取法、露點蒸發淡化技術等。
　　目前全球海水淡化技術中較多利用的是「反滲透」，產能佔到65%。
　　但「反滲透」是個複雜的工程，不僅佔地規模大、能耗高，而且運行與維護成本高，不適宜小規模的應用與推廣，難以保障突發事件中應急營養液的有效供給。

（圖片源自：前瞻產業研究院）

　　寧波材料所團隊研發的「可攜式」海水淡化器則基於「正滲透」技術。
　　所謂正滲透，是指水通過選擇性半透膜，從低濃度溶液的一端轉移到高濃度溶液的一端，而溶質被截留的過程；這是一個自發滲透過程，不需要外加壓力驅動，能耗低，能夠進一步降低「海淡水」成本。
　　這項前瞻性技術，近年來備受國內外科研機構關注，但目前仍然難以見到成熟的正滲透膜及正滲透海水淡化裝置與設備。
　　寧波材料所團隊在材料研製上取得了突破。研究人員對支撐膜孔結構進行精細調控，再對其進行表面修飾，得到性能優異的正滲透膜材料：斷面為互穿網絡結構，膜強度高；PAA的羧基則賦予膜更強的親水性，利於水分子的快速通過，提高水通量。
　　利用這一「升級版」正滲透膜，團隊將其四邊膠封成器件，應用於應急海水淡化領域。檢測結果顯示，其海水淡化效率達到在該領域領先的美國HTI（Hydration Technologies Inc）公司同類產品的2.5倍以上。
　　「不需任何內芯，簡單的清洗即可恢復膜的『脫鹽』能力，在處理高汙染水體方面具有顯著優勢。」團隊相關負責人表示。
　　據介紹，這一便攜裝置用途廣泛，能夠為在海上與野外等特殊場所執行特殊任務的兵士、偶遇突發事件的艦艇與船舶的工作人員、面臨突發自然災害與水路汙染的民眾供給應急淡水，維繫生命。