地球為何會缺水 海水是如何加工的海泉水的


地球為何會缺水 海水是如何加工的海泉水的

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【地球為何會缺水 海水是如何加工的海泉水的】據世界氣象組織發布的最新報告,2018年,全球已經至少有36億人每年至少有一個月面臨用水量不足的困境,而這種情況持續到2050年時,全球缺水的人數預計將要達到50億 。這份報告指出,在過去的20年間,地球的地下水水面一直在以每年1厘米的速度下降,而且這種下降速度將會一直保持穩定,給全球水安全造成重大影響 。
可能大家會有疑問,明明地球上的水資源如此眾多,地球70%都是被水覆蓋,為何會缺水呢?其實,這些水大部分都是海水資源,人類無法直接飲用,75億人在地球上可以直接飲用的安全水只有3%而已 。
面對缺水問題,科學家一直在探討如何利用好海水資源——如何高效把海水變飲用水?
可惜的是,當下通過海水淡化技術生產飲用水的方法往往能耗極高 。目前,淡化海水的方法主要有兩種:熱法,即利用熱量蒸發海水,使海水凝結成純水;反滲透法,即利用壓力迫使海水通過一層阻擋鹽分的薄膜,令水和雜質分離 。這兩種方法都非常耗能 。

地球為何會缺水 海水是如何加工的海泉水的

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最近,東京大學的研究人員首次利用氟基納米材料成功從水中過濾出鹽 。與目前的海水淡化方法相比,含氟納米通道速度更快,需要的壓力更小,耗能也更少,是一種更高效的過濾器 。
研究小組通過化學合成的納米級氟環來制造測試過濾膜,納米級氟環被堆疊并嵌入到不透水的脂質層中,類似于組成細胞壁的有機分子 。一根頭發大約有10萬納米寬,研究人員制作的出的測試樣品納米環直徑大約在1到2納米之間 。為了測試膜的有效性,研究人員測量了膜兩側鹽水中的氯離子濃度 。
研究結果顯示,測試樣本比典型的工業設備運行速度快幾千倍,比基于碳納米管的海水淡化實驗設備快2400倍 。這是因為氟是陰離子,它排斥同為陰離子的氯離子 。它將所謂的水團打破,形成松散結合的水分子團,使得流體能更快地通過通道 。這種氟基水淡化薄膜更有效、更快速、操作所需能量更少,而且使用起來也非常簡單 。
當然,這種技術要使用到日常還需要很長的時間研究 。期望科學家們繼續研究新方法、好方法 。希望有朝一日,人類不用因缺水而煩惱,而是能好好利用海洋水資源!