世界正面临着水危机,表现为缺水、水污染、洪水泛滥,以及其他问题。整个国际社会通过合作解决迫在眉睫的问题,已经在3月份在日本举行第3次世界水论坛大会上被明确提为重点。世界现在正面临着缺水的危机,预测未来的缺水问题将越来越严重,成为一个急需解决的问题,而日本大学和一些公司正进行许多努力来缓解这些问题。他们的想法包括利用海水温度差异,一种特别的海水淡化膜,并用在大洋底部的沙来做淡化过滤等先进手段,进行发电和海水淡化。在这些领域里日本的技术是世界上最先进的,我们对这些研究努力可能达到的高度给予极大期望。
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冲绳县海水淡化中心(冲绳企业局) |
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利用海洋海水的温差
根据一些国际组织的数据,97.5%的地球水是以海水的形式存在的,而淡水不超过全球水量的2.5%。更严重的是,大多数的淡水存在于冰川,冰山和地下水中,人类可以很容易利用的淡水,比如河水、湖水只站总量的0.01%。与此同时,全球人口在2000年已超过了60亿的关口,并预计在2025年达到80亿,其中35亿人很可能面临缺水问题。
考虑到这些问题,日本的大学和一些公司正加紧努力,研究更好利用水资源的方法。在众多工程中的一个引起了人们的注意。它就是位于九州佐贺大学正在开发的利用海水温差淡化海水的系统。这个海水淡化的方法叫做“表面海水闪光”法。把温暖的表面海水的薄薄一层吸进系统,然后用真空泵制成的0.05个大气压的环境来对这些海水减压处理。在这样的低压环境下,水的沸点骤减致大约20至30摄氏度之间,所以这些海水很快变成蒸汽,而盐份就除去了。这些蒸汽又遇上较冷的深海海水,就会凝结成淡水。
这种方法已经更进了一步,结合了利用海水温差发电的形式。通过引用状态不断变化的氨,这种物质有较低的沸点,用海洋表面的海水温水加热,使它变成气态,再用这种气体带动涡轮发电机。用较冷的深海海水可以将氨凝结成液态。通过这个过程的温暖海水可以用前面提到的“表面海水闪光”方法再转化成淡水。
他们计划在沙特阿拉伯用这个系统建设一个海水淡化工厂。沙特已经有日本建的用燃油加热淡化海水的工厂。这种方法可以使用工厂产生的费热水,再利用由佐贺大学发明的先进系统。按照这项计划,“表面海水闪光”的设备将建在三家沙特阿拉伯的海水淡化工厂旁边。
佐贺大学研制的系统既便宜又环保,有几十个被缺水困扰的中东和南太平洋国家潮涌而至要求引进这种设备。
开发新的海水淡化技术的公司
为了解决缺水的问题,中东、欧洲和其他地方的国家正加紧努力通过特别的薄膜来过滤海水,以达到淡化海水的目的。为这个目的建造的工厂中的绝大多数技术都是由日本公司开发的。
主要的纺织品制造商Toray工业公司已经向加勒比岛国特立尼达和多巴哥发送了一套用于海水淡化的透水膜。这家工厂于2002年3月开始生产。这种反渗透膜是由一种叫做聚酰胺的特别聚合物做成的,它的特别之处在于螺旋结构。它的孔只有百万分之二毫米宽,甚至可以过滤掉病毒和细菌。从一升海水中可以提取出0.6升淡水,这套系统深受欢迎。特立尼达和多巴哥的工厂目前是世界上采用这种类型设备中的最大一个,一天能生产13.6万吨水,足够提供40万人饮用。
这个反渗透膜是日本曾经为主要纺织品生产国时创造出的技术成果,其价值已经在国内得到证明。冲绳县的海水淡化中心于1997年建成,每天生产4万立方米饮用水,满足着冲绳县的一个主要岛屿用水量的10%。Toray公司认为反渗透膜的需求还会增长,并计划到2003年10月份生产量水平增长到2002年10月份水平的2.5倍。
同时,主要的总承包商大林组集团最近开始在福冈县建设日本最大的海水淡化工厂。这个工厂所应用的系统中水的抽取泵是埋在海底的沙里。将深海沙作为过滤器,并且系统没有吸掉鱼卵和鱼苗的危险。这个工厂计划于2005年完工。其他还有许多大学和公司正在努力开发更多的水资源。日本的技术在国际水工程中的承担的角色肯定会继续巩固。