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據《日本經濟新聞》5月31日報道，不用電力就可以從海水中獲取淡水，這種海水淡化技術正在日本出現。位于大阪府吹田市的EX-聚變公司(最終目標是實現核聚變發電)正與東京工業大學合作，旨在將這項幾乎不用電力就可以獲得淡水的新技術，應用并推廣到實際生產當中。全世界有20億人無法確保必要的生活用水。日本這一兼顧環保的新技術有利于解決全球水資源短缺問題。 與EX-聚變公司聯合開發新技術的東京工業大學零碳能源研究所副教授近藤正聰等人稱：“該技術已發展到可邁向實用化的階段，希望今后能逐漸增加淡水產量。”該團隊此前一直在從事冷卻核聚變反應堆所需的液態金屬等方面的研究，后來聽到有人提醒“首先需要有水”，于是啟動海水淡化相關研究。 最近，研究團隊利用實驗室內的小型裝置成功生成淡水。在采購所需器材后，或將于2025年啟動運行較大規模的實證裝置。該裝置尺寸將逐漸擴大至冰箱大小、集裝箱大小。預計集裝箱大小的裝置每天可生產1立方米淡水，可滿足5人生活用水需求。 研究團隊開發的基礎技術最大特征是幾乎不需要電力。團隊著眼于液態金屬中的錫，其熔點約為230攝氏度，相對較低，而且容易傳熱。錫被聚集的太陽光加熱至300攝氏度左右呈現液態之際，注入海水。通過蒸餾海水并收集水分，從而得到淡水。 EX-聚變公司首席執行官松尾一輝解釋稱，即使液態錫發生冷卻，“也可以借助太陽能將其重新加熱循環利用。新技術幾乎不需要電力”。 在錫冷卻過程中，作為副產品，海水中含有的鋰、鎂、鉬等也凝固顯現。 EX-聚變公司旨在發展激光核聚變反應堆業務，正探討將鋰作為核聚變發電燃料加以利用。液態金屬對冷卻核聚變反應堆而言必不可少，相關技術經驗有望得到有效利用。 全世界有20億人面臨缺水問題，中東等地區已啟動海水淡化項目。但是，現有淡化技術利用的是反滲透原理，為持續生產淡水，有必要保持高壓，因此消耗的電力也會增加。 也有其他日本企業正在推動大幅降低耗電量的海水淡化裝置實現淡水規模化生產。日本觸媒與東洋紡艾睦希公司開發出新技術，將淡化裝置耗電量控制在傳統技術的三分之一左右。 日本觸媒、東洋紡艾睦希與美國特雷維系統公司將聯手在夏威夷安裝大型設備。它們已于2023年成功進行實證實驗，實現每天由海水生成500立方米淡水。根據計劃，大型設備可以每天生成6000立方米淡水。 該設備將使用東洋紡艾睦希開發和生產的FO膜和日本觸媒開發的驅動溶液。在驅動溶液和海水之間放置FO膜，水分子從海水一側經由FO膜聚集到溶液一側。經過加熱，驅動溶質與溶液分離，就得到淡水。 日本觸媒設法提高了驅動溶液的性能等，與美國公司使用的傳統驅動溶液和FO膜相比，造水能力提高30%。回收率是衡量從海水中獲取淡水量的指標，新技術下的水回收率為65%，高于傳統RO膜技術。日本觸媒常務執行董事住田康隆表示：“由于島嶼等地區難以確保大量電力，無法利用傳統RO膜系統以較低成本生產淡水，我們可以用新方法向這些地區提供淡水。” 要開發新技術滿足淡水需求，不僅應考慮節約能源因素，還需要考慮環保問題。有人指出，在得到淡水后，如果將鹽度升高的廢水直接送回大海，會對環境造成影響。日本觸媒等公司在推進淡水量產化的同時，還將推進殘余海水等廢液處理技術的實證實驗，打算將含有鹽分和雜質的液體分離為固態物質和凈水，力爭實現液體廢棄物清零。 在EX-聚變公司和東京工業大學開發的技術中，在錫冷卻的同時各種物質逐漸顯現，其原理機制可以應用于工廠廢水凈化等。在印度，盡管地下水儲量豐富，但其中含有砷，不適合作為生活用水，加之人口增長因素，水資源短缺問題嚴重。如果利用新技術相關原理機制去除地下水中的有害物質，則可以為有效利用地下水開辟道路。 |
