太陽能海水淡化能否解決世界乾渴?

利用陽光將海水轉化為淡水可能有助於解決日益乾渴的世界的需求

吐瓦魯富納富提島上的太陽能海水淡化廠。

Nick Hobgood,FlickrCC

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親愛的地球對話:太陽能海水淡化究竟是什麼?它如何幫助日益乾渴的世界? — Maryann Dell’Amore,明尼蘇達州霍華德

太陽能海水淡化是一種利用特殊設計的蒸餾器從水中去除鹽分的技術,該蒸餾器利用太陽能煮沸海水並捕獲產生的蒸汽,然後將蒸汽冷卻並冷凝成純淨的淡水。鹽和其他雜質則留在蒸餾器中。

如今,全球只有不到百分之一的海水淡化是由可再生能源驅動的,但如果像加利福尼亞州的 WaterFX 這樣的公司說了算,這種情況可能很快就會改變。其 Aqua4 “聚光太陽能蒸餾器”(CSS) 使用聚光太陽能熱收集器來壓縮熱量、產生蒸汽並以自然蒸發 30 倍的效率蒸餾水。它每天可以生產 65,000 加侖的淡水,並且可以淡化各種水源,而不僅僅是海水。


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例如,該公司明年將開始採用太陽能海水淡化來處理加利福尼亞州遭受乾旱、農業資源豐富的中央山谷約 16 億加侖的含鹽灌溉排水。農作物從土壤中提取近乎純淨的水,留下鹽和其他潛在的毒性礦物質,如硒,這些礦物質天然存在於水中。這些多餘的礦物質必須從土壤中排出,否則作物生產力將直線下降。透過處理這些排水,WaterFX 可以防止加利福尼亞州每年約有百分之幾的農田因需要為未經處理的排水水騰出儲存空間而退耕。它還將防止排水汙染新鮮水道和危害野生動物。根據加利福尼亞州水資源控制委員會的資料,大約有 9,493 英里的河流和溪流以及約 513,130 英畝的湖泊和水庫被列為受到灌溉農業用水的損害。

WaterFX 的 Matthew Stuber 說:“如果我們現在不開始去除鹽分,加利福尼亞州目前所有正在生產的農田中,至少有 10% 將不得不退耕,在許多情況下,這個數字可能高達 30% 到 40%,尤其是在山谷西部,那裡的鹽度非常高。”“排水區域的水將加速汙染地下水和天然地表水道,最終汙染飲用水源和自然環境。一旦釋放到環境中,就會嚴重破壞自然棲息地和野生動物。”

另一個大型太陽能海水淡化專案目前正在沙烏地阿拉伯建設中,計劃於 2017 年初完工。該工廠預計每天為沙烏地阿拉伯東北部的 Al Khafji 市生產 60,000 立方米的水,確保全年為乾旱地區提供穩定的供水。西班牙可再生能源公司 Abengoa 正在建設這一開創性設施,該公司表示,採用太陽能將大大降低運營成本,因為沙烏地阿拉伯目前每天在其海水淡化廠燃燒 150 萬桶石油,這些海水淡化廠提供其 50-70% 的飲用水。預計到 2030 年,沙烏地阿拉伯和鄰國的海水淡化總需求將達到每天 1.1 億立方米。

由於氣候變化,世界許多地區的淡水供應已經非常緊張,現在是太陽能海水淡化走向成熟的最佳時機。這項新興技術能否比預期更快地成為主流,可能意味著和平的未來與因爭奪日益減少的淡水供應而引發衝突的未來之間的區別。

聯絡方式:WaterFX, www.waterfx.co ;加利福尼亞州水資源控制委員會, www.swrcb.ca.gov;Abengoa, www.abengoa.com。

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