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70%的地球部分被水覆盖，但对人类社会而言，大部分地区仍然存在极度缺水的状态。

因为，我们地球上的海水不能被生物直接饮用，所以我们可以喝的水叫淡水，仅仅占全球水量的比例。2%，其中70%的淡水被冰冻在冰冷的南极。

这一稀缺的淡水资源促使世界各国寻找解决办法，海水淡化当前，技术是一种重要的方法，将咸水转化为可饮用的淡水，有助于缓解淡水资源短缺的问题。

8.45亿人缺水，海水淡化能解困吗？

全球水资源短缺问题日益严重。据统计，全球约有8.45亿人水资源短缺严重，水资源短缺严重，预计到2025年这个数字将增加到35亿。尤其是在中东、北非等干旱地区，淡水资源极度匮乏，淡水已成为获取淡水的关键手段。

虽然超过70%的地球表面被水覆盖，但其中97.5%是咸水，只有2.5%是淡水。更糟糕的是，近70%的淡水被锁在冰川和永久积雪中，无法直接使用。事实上，可供人类直接使用的饮用水资源只占总水源。十万分之7。

作为世界上最干旱的地区之一，中东和北非地区的天然淡水资源极为稀缺，主要是依赖于地下水和有限的降水补给。但是，过度开发和不合理使用地下水资源导致地下水位急剧下降，水质恶化，水资源短缺问题进一步加剧。

这一背景下，海水淡化技术逐渐进入科学家的考虑范围，海水中的盐是通过物理或化学方法去除的。，生产符合饮用标准的淡水。

从蒸馏到石墨烯：淡化海水的技术进化

在现代工业中，海水淡化技术并非专利，海水淡化的最早尝试是3400年前，一些海边居民通过简单的蒸馏获得淡水。为了防止在航行过程中缺少淡水，设计了具有一定功能的蒸馏装置，并安装在远航船上。

历史上，被广泛认为是第一个描述海水淡化过程的人，是阿佛罗狄尼亚的亚历山大。从2世纪晚期到3世纪，公元在《气象通典》的早期评论中，描述了通过蒸馏海水获得淡水的过程。

而且现代海水淡化主要发展于20世纪50年代，大致演变经历了三个阶段：早期简单蒸馏基于方法的起步阶段；到21世纪，随着化学技术的进步，出现了以化学技术为基础的阶段反渗透，多级闪蒸，超滤，微滤，以新技术为代表的新技术。

如今，随着纳米技术、材料科学的发展，纳米粒、石墨烯是淡化海水的新动力。，尤其在过去的十年里，海水淡化技术和应用得到了显著的发展和创新。

现在最常用的主要是反渗透法，多级闪蒸法，和多效蒸馏法。

反渗透法是一种能耗低、操作简单的技术，通过半透膜在高压下分离海水中的水分子和盐。但对预处理要求高，半透膜易受污染。

通过多级闪蒸法则将海水加热到不同压力的闪蒸室，使其部分蒸发成蒸汽后冷凝得到淡水。该方法技术已成熟，适用于大规模生产，但能耗高，设备投资大。

采用多效蒸馏法热源作为低压蒸汽或余热，多次蒸发和冷凝在一系列压力下降的蒸发室中，以获得淡水。其优点是能耗相对较低，淡水质量高，但设备成本高，需要稳定的热能供应。

近几年来，随着科学技术的发展，一些新兴的海水淡化技术也逐渐显现出来，除了传统的热法和膜法海水淡化技术。

新材料及纳米技术在海水淡化领域的应用为提高淡化效率和降低成本提供了新的可能性。例如，纳米滤膜可以更有效地去除海水中的杂质，而石墨烯等新材料的应用有望显著提高薄膜的耐久性和透水性。

从进口到自主

随着全球海水淡化技术的不断进步，中国在这一领域取得了显著成就。面对日益严重的水资源短缺，中国积极投资资源和技术，致力于提高海水淡化技术水平，为解决水资源瓶颈提供有效解决方案。

我们国家海水淡化技术的发展历程，可追溯到五十年代，当时，随着沿海地区的快速发展，对淡水资源的需求急剧增加，海水淡化已成为一种必要选择。

初期，我国主要依赖进口技术，逐步积累经验，通过引进和消化国外先进的海水淡化设备和工艺，实现自主研发。

近几年来，随着国家对科技创新的重视和支持，我国在海水淡化技术领域取得了许多关键突破，形成一套具有自主知识产权的技术体系。

当前，我国海水淡化技术水平已达到世界先进水平。我国许多海水淡化项目规模庞大，技术成熟。

举例来说，天津滨海新区的海水淡化工程，是亚洲最大的反渗透海水淡化工厂之一，为满足当地居民和工业用水需求，每天可生产20万吨淡水。

此外，浙江省舟山、广东省湛江等地也建成了大规模的海水淡化设施，不仅有效缓解了当地水资源的压力，也为周边地区提供了宝贵的淡水资源。

中国海水淡化技术的成就不仅体现在项目规模和产水量上，还体现在技术创新和成本控制上。通过自主研发和技术升级，国内海水淡化成本大幅降低，部分项目甚至降低成本每吨1美元以下。

能量消耗是海水淡化过程中的主要成本因素。通过引入高效的能源回收系统，我国在这一领域取得了显著进展，能源消耗得到有效降低。

利用能量回收装置将高压浓缩水的压力转化为动力，重新用于促进海水淡化过程，大大降低整体能耗。该系统的应用不仅提高了能源利用率，而且降低了能源成本，使海水淡化过程更加经济高效。

不仅如此，膜技术它是海水淡化的核心，在我国新型膜材料的研究、开发和应用方面取得了突破。传统的反渗透膜虽然有效，但容易被污染，更换频繁。

石墨烯氧化膜、纳米纤维复合膜等我国开发的新型膜材料，具有较高的抗污染能力和较长的使用寿命。这种新型膜材料不仅提高了海水淡化的效率，也减少了膜更换的频率和成本，从而降低了整体运营成本。

为了进一步提高效率，降低成本，我国除了优化传统技术外，还积极探索新兴的海水淡化技术。

利用太阳能热能对海水进行蒸馏，不但节能环保，而且特别适用于阳光充足的沿海地区。另外，电容器去离子技术同时，我国也得到了广泛的研究和应用，该技术通过电极吸附去除水中的盐分，能效高，适用范围广。

结语

当前，20世纪初全球海水淡化产能一天不到0.3亿吨到现在。每天1亿吨，海水淡化造水的平均年增长率为70年代的10美元/吨，目前海水淡化造水成本不到1美元/吨。

目前，中国有123个海水淡化工程，每天可以淡化252万吨以上的海水，它是世界上为数不多的拥有海水淡化技术的国家之一。在海水淡化技术装备方面，中国正从跟跑进入跟跑和并跑的转型期，在世界范围内，自主技术装备水平已领先。

在未来的蓝图中，海水淡化技术不仅是解决水资源短缺的关键，也是人类智慧与自然和谐共处的象征。随着科学技术的不断进步和创新，我们有理由相信，这项技术将更加成熟和高效，为全球可持续发展做出贡献。

让我们期待海水淡化技术能带来的新鲜甘泉，滋润每一个角落的土地，满足人们对清洁安全水源的需求。

信息来源：

百度百科

2024-06-14 09:05:22 中国科技网 “膜技术”：一款黑科技破解全球水危机

2023-09-26 光明日报 我国科学家创造了“太阳能海水淡化速度无盐分析”的新纪录

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