沿海城市缺水,我國為什麼不大規模淡化海水?


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沿海城市缺水,我國為什麼不大規模淡化海水?

地球上的水資源很多,約有14.5億立方千米,但大部分都是鹹水,只有約2.5%是淡水。然而這一點點淡水有70%被凍結在南極洲、格陵蘭島等地的冰川中,可被人類直接利用的淡水資源不到1%。

地球表面約70%的面積都被海洋所覆蓋,但海水又苦又鹹,含有多種鹽類,其中大約90%是氯化鈉,也就是食鹽。鹹水既不能用來直接飲用,也不能灌溉農田。

這是因為人體為了要排出100克海水中含有的鹽分,就要排出150克左右的水分,飲用海水不僅補充不到人體所需的水分,反而脫水加快。鹽吃多了,感覺很渴,就是這個原因。如果用鹹水來灌溉農田,會導致燒苗,使土地鹽鹼化。

所以你會發現一些有趣的現象,許多沿海城市,竟然還極度缺水,其實缺的就是淡水。

世界水資源分佈不均衡,其中有80個國家和地區、大約15億人口淡水不足,26個國家約3億人極度缺水。我國雖是水資源大國,但人均水資源佔有量僅為世界平均水平的1/4。

就拿我國來說,我國55個沿海地級以上城市中,就有51個是缺水城市。之所以大眾沒感覺,是因為城市都會優先保障生活用水。

為了解決淡水短缺的問題,世界上一些國家在積極研發海水淡化技術,並試圖以更低的成本從海洋中獲取淡水資源。通過淡化海水,可以有效解決沿海地區的水資源短缺問題。

在过去,海水淡化领域走在世界前列的国家是以色列。以色列地处中东,中东地区有一个显著的特点,就是油多水少。在中东,不仅以色列有许多海水淡化工厂,中东许多富裕的海湾国家,比如沙特阿拉伯、阿联酋等,都分布着大量的海水淡化厂。

全球海水淡化產能已從2000年的不足0.3億噸/日,發展到2020年的1億噸/日,其中大部分產能都是由中東國家貢獻的。海水淡化成本也從上世紀70年代的10美元/噸,下降到目前不足1美元/噸,成本最低已能夠做到4~5元人民幣每噸。

現在,世界上已有120多個國家和地區在應用海水淡化技術,其中80%用於飲用水,解決了1億多人的供水問題。

海水淡化就是將鹹水轉化為淡水,是一個大工程,比較複雜,從工藝上來講主要包括海水預處理、淡化脫鹽、淡化水後處理等。海水淡化不單單是去除海水中的鹽分,獲取到的淡水還必須調節pH值,必須使水的pH值大於6.5,呈弱鹼性,這樣才能達到飲用水的標準。

全球海水淡化技術有20多種,目前市場上占主流的是反滲透膜法和蒸餾法。

蒸餾法是種簡單而古老的方法,這種方法是先把水加熱、煮沸,產生蒸氣,再把蒸氣冷凝形成蒸餾水,這種方法比較消耗能源。反滲透膜法,就是對海水加壓,使之通過半透膜,從而得到淡水的一種技術。海水淡化就是以能源換資源的一個過程,主要是利用核能、太陽能等來淡化海水。

海水淡化需要消耗大量能源,所以在不富裕的國家經濟效益並不高,但對於嚴重缺水卻又比較富裕的國家來說,這點成本並不算什麼。

海水淡化要想普及,就必須要降低成本。如果成本過高,根本用不起,是不可持續的。不過好在淡化海水的同時,也可以產生很多附加產業,比如製鹽、制鹵等。

為了解決國內水資源短缺的問題,除了南水北調,沿海地區實施海水淡化,也是必走的一步。

此前,海水淡化所需的設備和技術,一直被外國公司所壟斷,想要發展並不容易。經過多年的發展和技術積累,我國的海水淡化技術已經走在了世界的前列,是世界上少數幾個完全掌握海水淡化技術的國家之一。

目前,全國已建成海水淡化工程100多個,海水淡化能力已達160萬噸/日以上。不過,相對於城市發展的用水需求來說,我國海水淡化規模仍然較小,並且不少地方海水淡化入網存在一定障礙。

雖然我國已經完全掌握了海水淡化技術,但與國際先進水平仍存在一定差距。以其中最重要的海水淡化成本來說,我國目前已接近5元/噸,但放眼全球,成本仍不是最便宜的。相信隨著經濟的發展,技術水平的提高,成本等問題都不是問題,我國沿海城市未來一定會大規模建設海水淡化工程。

如果未來核聚變技術再獲得突破,能源不再是問題,那麼海水淡化的成本將更加低,沿海地區甚至可以向內陸城市輸水。