《拯救干涸之地:揭秘海水淡化技术的奇迹与挑战》
地球上丰富的水资源看似充裕,实则稀缺 。尽管地球拥有约14.5亿立方千米的庞大水体,但其中97.5%为咸水,仅有2.5%为淡水 。令人震惊的是 , 这微乎其微的淡水资源中 , 又有70%被永久封存在南极洲和格陵兰岛等地的冰川之中 , 留给人类的可直接利用的淡水资源不足1% 。
地球表面约70%被浩瀚的海洋覆盖,但海水苦涩且富含盐分 , 其中约90%为氯化钠,即食盐 。由于人体无法直接吸收海水中的盐分 , 饮用海水不仅无助于补充水分,反而会加速脱水 。同样,使用咸水灌溉农田也会导致土壤盐碱化,影响作物生长 。因此,即便沿海城市紧邻大海,也可能面临严重的淡水短缺问题 。
全球水资源分布不均 , 导致80个国家和地区的约15亿人口面临淡水不足,26个国家的约3亿人更是处于极度缺水的境地 。中国虽为水资源大国,但人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一 。在我国55个沿海地级以上城市中,51个城市面临缺水问题 。
为解决淡水短缺的困境,世界各国纷纷投入海水淡化技术的研发与应用 。海水淡化是将咸水转化为淡水的过程,涉及海水预处理、淡化脱盐及淡化水后处理等多个环节 。目前市场上主流的海水淡化技术包括反渗透膜法和蒸馏法 。前者通过对海水加压使其通过半透膜分离出淡水;后者则通过加热海水产生蒸汽后冷凝得到淡水 。这两种方法各有优劣,但都需要消耗大量能源 。
过去几十年里 , 全球海水淡化产能迅速增长,从2000年的不足0.3亿吨/日增至2020年的1亿吨/日 。这一增长主要归功于中东国家的贡献 。同时,海水淡化成本也大幅下降,从上世纪70年代的10美元/吨降至目前的不足1美元/吨 。尽管如此,在不富裕的国家,高昂的能源消耗使得海水淡化项目的经济效益有限 。
【拯救干涸之地:揭秘海水淡化技术的奇迹与挑战】我国在海水淡化领域取得了显著进步,已成为世界上少数几个完全掌握该技术的国家之一 。目前全国已建成100多个海水淡化工程,总能力达160万吨/日以上 。然而,与国际先进水平相比,我国在成本控制等方面仍有提升空间 。展望未来,随着经济发展和技术进步,我国沿海城市有望大规模建设海水淡化工程,进一步缓解淡水短缺问题 。
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