為什麼我們不從海水中過濾掉鹽分獲得飲用水?

2020-12-25 中國水網

把海水變成飲用水是人類一直的夢想

考慮到地球海洋中蘊含的廣袤水資源,目前通過淡化海水也只能滿足人類飲用水總需求的不到0.5%。人類每年需要新鮮淡水總量960立方英裡(4000立方公裡),總體上地表的淡水足夠滿足需要。但是卻存在區域性的飲水匱乏問題。

因此,為什麼我們不通過淡化更多的海水來緩解用水短缺和因用水發生的衝突?

問題在於,淡化海水需要大量的能源。鹽分在水裡融化非常容易,形成的化學鍵很難將之斷開。能源和海水淡化技術都是非常昂貴的,這意味著淡化海水將是費用昂貴的技術途徑。

實際上,要對海水淡化產生的費用進行估算卻也不太容易——這個數字與所在地區、勞動力價格、能源費用、土地成本、金融融資成本密切相關,甚至與海水中含鹽分也相關。淡化1立方米(264加侖)海水的成本從1美元以下到2美元以上都有可能。

而如果從江河或者地下採水,所需費用會直線下滑到10-20%,農夫通常在用水上所費甚少。

這意味著用當地的淡水總是比海水淡化要便宜的多。雖然從趨勢上看,價格之間的差距在不斷減小。比如,通過尋找新水源或者築壩來滿足類似加州這種地方的飲用水需求,每立方米的成本相當於海水淡化成本的60%。

遺憾的是有時候這種傳統的獲取飲用水的辦法不再有效。而且,獲取水源的費用也在不斷上升,以至於加州這種地方開始嚴肅考慮是否通過淡化海水來獲取飲用水,而類似佛羅裡達州Tampa這種地方已經決定建造全美最大的海水淡化廠了。

國際海水淡化協會提供的數據表明,2007年全球有大約13000座海水淡化廠在工作。這些工廠每天的產出大約147億加侖(556億升)可飲用的淡水。大部分工廠都分布在沙特這種水比油貴的地方。

接下來我們說說能源在淡化海水技術中的作用。

現在有兩種辦法來斷裂海水中的鹽水化學鍵:熱提溜方法和薄膜滲透方法。熱提溜方法需要熱量:把海水煮沸,水分蒸發留下鹽分,然後將水蒸氣冷卻獲得液態淡水。

使用最普遍的薄膜滲透方法稱為反滲透法。用半透膜將海水裡面的水分和鹽分分開。因為這種技術比提溜法便宜,因此大多數的淡化廠都採用這種方法,比如Tampa的淡化廠就是採用反滲透法淡化海水。

需要注意的是,淡化海水也會產生環境成本。海洋生物隨著海水進入淡化廠後將被消滅殆盡,一些海洋生物比如小魚和浮遊生物被消滅後會擾亂海洋裡的食物鏈。另外,海水淡化產生的高純度鹽分如何處理也是個頭疼的問題。如果把這些高含鹽的廢水排入大海,那麼本地的水生作物會受到嚴重傷害。處理這些環保問題難度不大,但是會增加淡化成本。

即便存在著經濟和環保上的種種問題,但如今人類耗盡其他水源的形勢下,海水淡化開始展現出吸引人的優勢。人類現在已經過度開採地表水,大地上遍布各種超出經濟和環境所能承受的大小水壩,只要是可資利用的江河,人類都將之堵塞。

雖然在有效合理利用現有水源上還有許多工作需要做,但是隨著世界人口的增長和水供應的縮減,海水淡化會越來越受到人們的青睞。

編輯:張倩

相關焦點

  • 為什麼海水不能喝?不僅是因為鹹,看看將海水煮開后里面都有什麼
    為什麼海水不能喝?不僅是因為鹹,看看將海水煮開后里面都有什麼!節約用水一直是人們所提倡的,也許會有很多人有疑問,地球上這麼多水為什麼還要節約用水呢?其實地球上的水大部分都是海水,而海水是不能喝的,之所以海水不能喝,不僅是因為鹹,看看將海水煮開后里面都有什麼!
  • 出海時,船員為何寧願渴死也不喝海水?
    但若是你去了小漁村體驗漁家的生活,那麼在出海之前可一定記得要帶足飲用水。因為海水是不能直接飲用的,就連船員被困時寧死也不喝海水。首先,我們從初中化學學習就能夠知道,海水裡含的鹽分很高。若是將海水蒸發,剩下的物質90%都是鹽。這樣的水喝下去可謂是鹹的不行,不僅不能解渴,反而越喝越渴。其次,海水裡面含有大量的沙粒等雜質,非常髒。
  • 淨化海水30分鐘後就能喝?中澳科學家這項研究,或將解決全球飲用水...
    乾淨的飲用水是人類賴以生存的重要資源。然而,全球超過20億人喝不到乾淨水,因此面臨著感染致死性疾病的風險。據WHO顯示,隨著氣候危機加劇,到2025年全球一半的人口將生活在水資源緊張的地區。現在有了一種最新的淨水技術:將一個桌球一樣的材料放進一桶水中晃一晃,就能吸進水中的鹽分及其他雜質,淨化出安全可飲用的水。
  • 海水為什麼是鹹的呢?
    地球表面的百分之七十一是海洋,海洋蘊藏著豐富的資源,然而在當代,它卻不能為人類解決水資源問題,其根本原因就是海水不同於淡水,它是鹹的。如果想要海水達到飲用標準,必須經過淡化處理。那麼海水為什麼是鹹的呢?它的鹽分又從何而來?海水中的鹽分大部分是河流帶來的。
  • 為什麼就算快渴死了也不能喝海水?倘若喝了會怎麼樣?要注意了
    大家都知道,我們所住的地球其實是一個藍色的星球。地球上的海水就佔了地球表面積的71%,可以說地球上一些生物的生命全靠海洋的孕育,但是大家也知道,海水不是飲用水,它是不能喝的。那為什麼同樣是水,海水卻不能喝呢?如果人不小心喝了海水,會怎麼樣呢?
  • 優秀,來賓減少硝酸鹽海水過濾
    來賓減少硝酸鹽海水過濾銅錢草給我的感覺就是真好養,以前也養過,但是沒有長得這麼快,真的是瘋長不停,到目前為止,已經清理了無數次了,不到半個月的時間,它又能長滿了,甚至可以把整個魚池都給覆蓋掉,都見不到魚池裡面的水,還送給朋友很多。
  • 為什麼人類喝地球上的水需要過濾,而其它生物都可以直接喝?
    人可以一周不吃飯,但是不能一周不喝水。所以水對我們日常生活來說是非常重要的。地球上的水資源十分豐富,地球上70%的面積都覆蓋著海洋。但是工業化以來,我們喝水都需要自來水廠的層層過濾,層層消毒。就算是這樣,我們在家裡飲用的時候,通常會飲用桶裝純淨水或者是把水燒開了喝。而在野外的野生動物卻不會這樣。
  • 眾所周知海水是沒法直接飲用得!為什麼海裡的魚兒卻沒有被鹹死?
    談到這個問題,其實很多去過海邊或者是生活在海邊的小夥伴們其實是可以發現的,還是是鹹的這個是不能直接拿來飲用的,所以我們在平常生活中的時候都是需要去喝淡水的但是對於生活在海水裡面的魚兒是怎麼樣解決這個問題的呢,今天小編就為大家來揭秘一下子吧。
  • 同樣的水循環,為什麼江河湖是淡水,而海水如此之鹹?
    海水是鹹的,不可飲用;河水是淡的,可直接飲用。這是小學生都知道的問題,但如果深入挖掘,細緻思考,會發現這也是一個不可思議的問題。我們都知道,所有的大江大河最後都是與海洋相融匯,而且天空的雨水會降落到海面,也會降落到河面,沒有什麼不一樣,江河湖海猶如四兄弟一樣血脈相連。
  • 海水又苦又澀,是因為溶解了大量鹽分。那這些鹽分是哪裡來的呢?
    海洋中,海水的體量雖然龐大無比,但是卻不能直接飲用,因為海水的鹽度非常高,味道又苦又澀,如果強忍著苦澀喝下,不僅達不到補水解渴的效果,反而會讓人更加缺水。海水的鹽度那麼高,它的鹽分是哪裡來的呢?都包含哪些鹽類呢?
  • 地中海底驚現巨大鹽水湖 鹽分濃度為海水10倍
    【搜狐科學消息】 據日本NHK電視臺4月15日報導,東京大學海洋研究所和希臘中央海洋研究所在聯合對地中海進行科學考察中發現地中海海底有個巨大的鹽水湖,其鹽水濃度是正常海水濃度的10倍,比死海海水濃度還要高出很多。
  • 海水能不能轉化為飲用水?其實完全可以,只是運輸成本太高
    最近幾年,有關全世界的一些國家和地區鬧大旱的新聞報導多見於報端,很多人都是問:即然地球上的海水這麼多,為何無需海水來減輕大旱呢?其實不是很難,由於海水中存有很多的醋酸鹽、鉀鹽和鎂鹽等鹽類,又苦又鹹,沒辦法食用,也沒法被綠色植物消化吸收,因而對地球上的大旱壓根幫不了哪些忙。
  • 河流流向大海並不斷稀釋海水,為什麼海水是如此鹹呢?取決於物質
    如果你把地球上所有的海水都蒸發掉,那麼海底就會覆蓋一層60米厚的鹽。由此可見,鹽的量之多。當有人在海裡遊泳時,可能會思考這樣一個問題:為什麼我們的海洋是如此的鹹呢?例如,僅僅流入太平洋的淡水河流和小溪就超過了40條。
  • 海水是鹹的,但是為什麼生活在海裡的「魚」卻不是鹹的?
    海水是鹹的,但是為什麼生活在海裡的」魚「卻不是鹹的?魚肉是我們日常生活中常吃的一種肉類,魚肉不但肉質鮮美,非常的美味,而且魚肉中含有豐富的優質蛋白,而且脂肪含量低,還含有大量的鈣、鐵、磷等礦物質和維生素A、維生素D、煙酸等營養成分,常吃對我們的身體很有好處,因此深受人們的喜愛。
  • 為什麼海水是鹹的呢?鹽是怎麼來的?看完長知識了!
    似乎從我們懂事起,我們就開始了對這個神奇世界的探索。山的那邊是什麼?沙漠的中心是什麼樣的?在這仿佛沒有邊際的大海中,是什麼控制著大海的能力?真的龍王嗎?為什麼每一年都有祭拜,但依舊有蟲災。對於等等一系列的疑問,我們在長大後得到解答。對於山的那邊,可能依舊還是山。
  • 荒島上寧願渴死都不能喝海水?黑科技人員卻敢喝到飽
    首先每天8杯水少不了,衣服也要按照不同的種類分開洗,洗個澡的時間更是堪比一集電視劇……但世界上卻還有著三分之一的缺水地區,那裡的人們別說洗澡洗衣服了,連喝口水是問題!所謂3分陸地,7分海洋,其實地球的水資源很豐富,只是海水不能為人們直接使用。所以有些人就突發奇想:能不能有什麼黑科技,把近乎無限的海水轉化為可飲用的淡水呢?
  • 美國和新加坡大力將生活廢水變成飲用水
    為了緩解淡水資源緊張局面,很多國家都在積極「開源節流」,其中將生活汙水變成飲用水的技術最受歡迎。
  • 反滲透海水淡化系統改善措施探究
    關鍵詞:反滲透;海水淡化系統;改善措施引言隨著中國社會經濟的快速發展,雖然我國反滲透海水淡化系統各項功能已經有了明顯改善,但是現階段依然存在很多問題亟待解決。海水淡化工程水資源系統是系統性和綜合性的系統,與多方面因素都有緊密聯繫。1、反滲透海水淡化技術概述所謂海水淡化技術,主要是把海水中的鹽分出去,提取其中的淡水的一種技術。
  • 為什麼說渴死不能喝海水?老外把海水煮幹,看看得到了什麼東西
    有經驗的船員都明白,海水是不能直接飲用的,有時候他們寧願渴死,也不願意喝海水。海水真有那麼可怕嗎?老外為了證明一下海水不能喝,打算用蒸餾的方式,看看裡面有什麼。老外首先設計出一套用來蒸餾海水的裝置,外形看起來就好像一個大蒸籠。隨後老外帶著這一個大蒸籠來到海邊,等到漲潮的時候儘量靠近深海,裝了滿滿一大桶海水帶回了自己的實驗室。
  • 為什麼海水不能喝?老外花5小時,煮幹一鍋海水,終於知道原因
    為什麼海水不能喝?老外花5小時,煮幹一鍋海水,結果「傻眼」了!很多人都覺得,陸地的面積比較廣闊,其實在地球上,海水的面積佔了一大部分,但是地球上的很多地方都是缺水的,這個時候就有人納悶,為什麼海水那麼多,卻不能喝?