莱斯大学最新海水淡化系统研究团队
海洋中蕴藏着丰富的淡水
海水淡化利用是指将水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的过程。海洋中蕴藏着丰富的淡水，其总量约占海水的97％，相当于13.3亿立方公里之多，是最大而又稳定可靠的淡水储库。
然而，海水淡化需要付出昂贵的代价，全世界每天因此耗电超过2亿千瓦……
■ 野马
海水淡化或迎新革命
最近一周，由科技网站镁客网引爆，一条题为“莱斯大学全新海水淡化系统或取代全球18000家海水淡化厂”的网文迅速占据各大网站的页面。文章称莱斯大学研发的“最新的海水淡化系统，结合了生物膜技术和将阳光转换成热的前沿纳米技术，带来海水淡化领域新的革命。”
新华社的电文则援引美国莱斯大学研究人员在新一期美国《国家科学院学报》上的报告说，这是该校纳米技术水处理中心的第一项重大创新。
研究人员利用市面上普通的纳米炭黑粒子，结合多孔聚合物研制出一层特殊材料，放置在滤膜表面。这层材料能吸收80%的阳光能量，只通过太阳能就可以加热海水、产生水蒸气。
镁客网的网文进一步阐明，该系统只要有阳光，膜本身就可以实现加热，而不需要电力系统为之稳定地供应热水，并且由于不需要大量的能量来加热水源，所以电力需求下降到仅仅需运行一个泵来推动流体通过整个系统。因此，整个模块化系统可以在几个太阳能电池板上运行。
由于系统是模块化的，且易于架构，所以即便在偏远的山区、海上石油钻井平台和救灾场所等地方，也可以根据水的需求量来计算出需要安装的模块面积，从而安装所需的海水淡化系统。
莱斯大学的科学家和水处理专家李麒麟说：“该系统将改变大约10亿无法获得清洁饮用水的人的生活状态。这种离网技术不仅可以为家庭提供足够的洁净水，也可以在社区大规模建造，为更多人提供用水。”
一时间，水资源日益紧缺的严峻现实再次提醒世人，是时候向浩瀚的大海要水喝了。
最大而又稳定可靠的淡水储库
实际上，人类一直在向大海要水。
众所周知，地球上的海水资源极其丰富，海水约占地球表面积的71%，而淡水资源仅占所有水资源的约2.5%。海水又苦又咸，不能直接饮用。
然而，海水中蕴藏着丰富的淡水。国务院发展研究中心社会发展研究部第三研究室主任张亮2015年在《中国发展观察》上以“加快推进海水利用 有效缓解水资源短缺”为题的文章中提到，“海洋中蕴藏着丰富的淡水，其总量约占海水的97％，相当于13.3亿立方公里之多，是一个最大而又稳定可靠的淡水储库。”
海水经过阳光照射后蒸发，通过雨雪露云霜雾的形式变为淡水，在地球表面重新汇聚成江河湖海。
张亮在文中一并指出，海水利用主要包括海水淡化利用、海水直接利用和海水化学资源利用等。海水利用是缓解淡水资源短缺的有效途径之一。通过海水淡化利用直接增加淡水供给总量。
海水淡化利用是指将海水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的过程。
而在国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所所长李琳梅眼里，“海水淡化技术就是模拟自然界的水循环运动，是人类向大自然学习，为自己创造更多可饮用水的开源技术。”她在接受《人民日报》采访时如是说。
据介绍，海水淡化的方法主要分为热法和膜法。截至2014年，国际上已商业化应用的技术主要包括反渗透、多级闪蒸、低温多效三种。
“多级闪蒸和低温多效都属于热法。”李琳梅说，热法的历史可以追溯到公元前1400年，那时海边居民便懂得在锅内把海水加热到沸腾，海水蒸发变成水蒸气，而盐分则留在锅底成为垢，水蒸气遇冷成为蒸馏水，获得可饮用的淡水——这就是今天热法海水淡化的“老祖宗”。“因为需要大量热能，所以热法装置要挨着热电厂建造。”
反渗透方法就是膜法，用膜对水分子进行筛选。“让海水经过有很多小孔的膜，水分子能过去，但其他盐分和钙镁等物质过不去，过去的就是纯净的水。膜法有电能就可工作，所以应用更广。”
由于无须把海水加热到沸腾的程度，膜蒸馏的能耗比传统的热蒸馏要低，但仍然相当可观。
难怪莱斯大学的太阳能淡化海水技术甫一发布，就收获阵阵欢呼。
一直以来，海水淡化都是一项昂贵的工程，全世界每天因此耗电超过2亿千瓦，因此新的水处理方法永远受欢迎。
李琳梅认为，海水淡化具有“不淹地、不移民、不争水、不受气候变化影响”的特点，能稳定供水、应急供水和战略性供水，是解决沿海水资源短缺问题的重要途径。
发展海水淡化技术已是世界各国的共识。目前，全球已有160多个国家应用淡化技术。除最先利用海水淡化的阿联酋、科威特等中东石油国家外，北非、欧洲、中北美洲、东南亚一带国家海水淡化应用程度也很高，尤其在中东和一些岛屿地区，海水淡化水已成为基本水源，沙特、阿联酋、马尔代夫等一些国家则几乎完全依赖淡化海水。
淡化水是高品质的饮用水
中国人口占世界22%，而淡水占有量仅为地球的8%，人均淡水占有量在世界上排第109位，是12个严重贫水国之一。全国657个城市有300多个缺水，天津、大连、青岛、上海、深圳等沿海城市更属于极度缺水地区。
据中国环境治理网介绍，自2005年我国首部《海水利用专项规划》颁布实施以来，海水利用在各部门的大力协同推进下，取得了较大进展。目前，我国已经掌握低温多效蒸馏和反渗透海水淡化技术，初步具备系统集成和工程成套能力，自主技术在国内建成日产万吨级以上示范工程，开展了10万吨级海水循环冷却技术的示范应用，多套海水淡化装置出口海外，技术水平与国际接轨。
国家海洋局2016年年底发布的《2015年全国海水利用报告》显示，截至2015年年底，全国已建成海水淡化工程121个，日产海水淡化水规模超百万吨。
目前，我国海水淡化工程在沿海9个省市分布，主要是在水资源严重短缺的沿海城市和海岛。北方以大规模的工业用海水淡化工程为主，主要集中在天津、河北、山东等地的电力、钢铁等高耗水行业；南方以民用海岛海水淡化工程居多，主要分布在浙江、福建、海南等地，以百吨级和千吨级工程为主。
“本质上，海水淡化技术属于水处理技术的一种。”李琳梅说，“海水淡化技术不仅只针对海水，还能淡化内陆地区的苦咸水。”
她介绍说，2015年12月，新疆和田地下水改良项目示范工程落成产水，采用海水淡化技术处理地下苦咸水，供水覆盖约6000人。
“我国苦咸水分布面积为160万平方公里，在西部地区有2000多万人饮水困难且饮用的水质不安全。海水淡化技术能够改善这种局面。”
天津海水淡化与综合利用研究所有关专家认为，淡化水是高品质的饮用水，可以与自然界的淡水相媲美。一些专家指出，淡化水各项水质指标均达到甚至优于我国《生活饮用水卫生标准》，众多国外居民长期饮用海水淡化水也进一步证明淡化水的安全性。针对淡化水缺乏微量元素的争议，专家认为这是完全没有必要的，因为人体所需的营养物质和微量元素足以从各类膳食的摄入中得到补充。
曾多次去过以色列的大二学生刘同学也证实，在以色列，无论是瓶装水还是自来水，喝起来与北京的没什么区别。
不过，我国海水淡化产水成本在5至8元/吨，相比自来水价仍偏高。成本，一直是影响海水淡化推广的瓶颈。
向大海要水喝，对我国沿海大多数人来说，还有段距离。
