海水淡化能解救焦渴地球吗

全球海水淡化产业年增长15%
作者:刘国伟    文章来源:环境与生活    点击数:2353    更新时间:2014-9-23

 

在努力压缩成本的竞争中,美国企业表现较为抢眼。2008年,美国福布斯网站披露,加州圣利安卓一家公司把淡化成本压缩到0.46美元/吨。不过,能源价格的上升了也推高了海水淡化的成本。美国《华尔街日报》2007年载文称,美国波塞冬资源公司获准在加州圣迭戈市以北的卡尔斯巴德,建一座19万吨/日的饮用水淡化厂,初期成本估算很乐观,每吨还不到0.4美元,但2012年再评估时,已经翻了一番达每吨0.81美元。

 

 

阿联酋的杰贝尔阿里海水淡化厂。    来源:谷歌地球相册

 

 

海湾国家淡化海水不差钱

 

在海水淡化的主要国家中,不得不提以色列。据美联社报道,截至2014年,海水淡化为以色列提供了35%的饮用水,2015年可望增至40%2050年可能达到70%。以色列在帕勒马希姆建立的索莱克淡化厂,淡化能力为54万吨/日,居世界前列。

海湾国家因为充足的能源保障,该地区海水淡化厂的体量更为庞大。沙特阿拉伯的沙埃拜淡化厂,是世界最大的使用化石能源的淡化厂之一,发电用燃油由沙特国家石油公司提供。

美国是个横跨两洋的大国,但海水淡化厂从数量和分布上,规模不如地下咸水淡化厂。美国得克萨斯州的淡化厂水源有的是地下咸水,有的是来自墨西哥湾的海水。截至2014年,加州运营、在建和规划中的淡化厂共计17个。截至2012年,佛罗里达州有33个地下咸水淡化厂和2个海水淡化厂在运营中,还有7个地下咸水淡化厂在建。此外,亚利桑那州的尤马地下咸水淡化厂规模也较大。

从上世纪末到本世纪初,澳大利亚经历了持续10余年的“千禧年大旱”,农牧业和居民生活受到严重影响。为应对这次大旱灾,澳大利亚在黄金海岸、克内尔(距悉尼南部22公里)、珀斯和斯坦瓦克港等地建立了海水淡化厂。2006年建成的奎那那海水淡化厂,每天能够淡化15.2万吨的印度洋海水,满足珀斯17%的用水需求,自建成后在国内外获得诸多荣誉。奎那那海水淡化厂的最大亮点,在于其消耗的电能来自功率为8万千瓦的鸸鹋高地风电场,实现了海水淡化能源供给的绿色化。

 

 

 

辽宁红沿河核电站海水淡化厂房一角,图为反渗透装置。来源:中国广东核电集团网站

 

淡化水有的指标优于自来水

 

核能用于海水淡化也已有数十年的历史,其中比较著名的有位于哈萨克斯坦境内的BN-350反应堆。这座钠冷却快速反应堆1973年开始发电,既为阿克套市供电,又为附近的海水淡化厂(12万吨/日)供电。因为缺乏资金购买核燃料, BN-350反应堆在1999年被关闭。

在日本,约有10座淡化设施和核电压水堆连接,每天淡化1.4万吨水,这些水用于核反应堆自身冷却。踏入核俱乐部时间不久的印度、巴基斯坦两国迎头赶上。2002年,印度在马德拉斯核电站实施了1个核能淡化验证项目,2010年,巴基斯坦在卡拉奇核电站启用了一座淡化能力为4800/日的多效蒸馏淡化厂。

20106月,辽宁红沿河核电站海水淡化系统正式启用,这是中国核电站海水淡化系统中的第一个,淡化能力为10080/日,所产淡水的电导率等指标优于当地自来水,满足了红沿河核电一期工程4台核电机组生产、生活用水需求。红沿河海水淡化项目不但缓解了当地水资源缺乏的状况,也为国内有效解决沿海核电站淡水资源问题开辟了新路。

另外,也有人在积极探索利用以风能、太阳能、波浪能等新能源进行海水淡化。风能作为技术发展最为成熟、产业化程度最高的可再生能源技术,是驱动海水淡化作业的理想能源。

在利用太阳能的光效应和热效应进行海水淡化方面,国内外也做了很多有益的尝试。1870年,第一个太阳能蒸馏装置专利在美国获得批准。1872年,瑞典工程师查尔斯·威尔逊开始在智利的拉斯萨利纳斯建造第一个太阳能蒸馏淡化装置,每天生产淡化水22.7吨,供矿山工人使用,这套装置持续运行了40年。20世纪六七十年代,希腊在几个海岛上建设了太阳能蒸馏淡化厂,淡化能力为2000/日至8500/日,证明了太阳能淡化在海岛上的适用性。

尽管新能源海水淡化有着环保上的突出优势,前景诱人,但是稳定性、能源转化率和成本上的缺陷,限制了商业化发展,使其长期以来走不出“高贵冷艳”的小众局面。

 

 

19世纪亚历山大·卓别林设计的海水蒸馏淡化装置。1994年,人们在1872年沉没于澳大利亚西海岸格里高利港的Xantho号船残骸中,打捞出了该装置的残片。来源:维基百科

 

 

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