【海水化淡大突破】解决纯净水供应问题

地球上大约有近 97% 的水资源是海水及其他咸水。因此，淡水资源将在 21 世纪变得更加珍贵和稀有。

Sydney's desalination plant Source: John Holland

现时，全球不少科学家都致力研究海水淡化技术，希望可以解决全球淡水资源和供应问题。

今年，澳洲着名大学 Monash University 发表一项研究报告，研发出太阳能海水化淡技术，只需 30 分钟就能达到海水化淡的效果；所需能源更少，效果更着。

张艾利在今集的时事百宝箱和大家分享，物料科学和太果阳能如何应用在海水淡化技术上，为人类带来更多洁净而安全的饮用水。

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要点：

• 海水占地球的全部水量约 96.5%，但人类基本的需求是淡水而非海水。
• 人类之所以不能直接饮用海水，是由于浓度偏高的海水可能会造成人体细胞受损。
• 科学团队成功研究新技术，快速又环保地将海水化淡。

作为太阳系九大行星之一的地球，充满许多神秘之处。人类的远古祖先最早是诞生于海洋之中，经过亿万年的进化逐渐来到陆地。

但奇怪的是，从海洋进化而来的人类却不能直接饮用海水，这是因为海水是名副其实的「液体矿产」。

原来，平均每立方米的海水中有 0.0357 吨的矿物质，其矿物质含量远远超过人体可承受的标准。如果人类大量饮用海水，会破坏人体正常的生理功能，严重时还会引起中毒。

有人把地球称为「水球」，因为它基本上有 71% 的表面被水所覆盖。而海水占地球的全部水量约 96.5%，但是人类基本的需求是淡水，而不是海水。

人类之所以不能直接饮用海水，除了是因为海水口感不好，让舌头及喉咙难受之外，浓度偏高的海水也可能造成人体细胞受损；而海水复杂的成分也会影响人类身体的健康。

不过，目前要兴建海水化淡厂成本高昂，而且要处理化淡过程的副产品（例如盐和杂质）的部分也不简单，所以对于开发中的国家与偏乡地区来说，属于极大的挑战。

若是采用蒸发技术，以高温脱盐，需要消耗大量能源，而且清洗机件等工序花费浩大。

Source: NITV

其实，海水的含盐度高低，实际上与海域所处的地理位置、气候环境、和沿岸周边环境等因素有直接关系。

据世界卫生组织（WHO）资料，全世界约有 20 亿人每天没有纯净饮用水供应。

若是喝到污染的水，也会有罹患霍乱、痢疾等疾病风险。这种状况将有可能持续，预计 2025 年后逐渐恶化，足以显示纯净水对人类的重要性 。

今年，澳洲 Monash University 的科学家团队，就发表了一项全新的太阳能海水淡化技术，可以快速又环保地将海水化淡，过滤水里的盐份和污染物，消耗的能源也比过去的技术少。

今次开发的太阳能海水化淡技术，由研究团队自行研发的 PSP-MIL-53 的新型 MOFs (metal-organic framework)，可以捕捉海水和咸水里面的盐与杂质，过滤水中含有的污染物，从而生产大量淡水使用。

MOFs 属于一种透过物料科学制造的材料，可以在 30 分钟内吸收各种分子与粒子，过滤后的水质达到世界卫生组织 (WHO) 的指定标准，令人类可放心饮用。

此外，清洗的方法也十分的简便快捷，仅需放在阳光下 4 分钟就能重复使用。

MOFs 是一种经常应用于碳捕捉、各式电池电极与催化剂，具有超高覆盖表面积，若将一茶匙的 MOF 摊平，面积可覆盖接近足球场差不多大的表面。

Source: AAP

研究团队将 MOFs 放入水中、曝晒阳光后，只要 30 分钟左右，就可将水中总溶解固体从 2,233ppm 降至 500ppm 以下，比世界卫生组织建议的安全饮用水标准 600ppm 还低。

研究人员又指出，1 公斤的 MOFs 每天能生产 139.5 公升的淡水。

Monash University 研究团队认为， MOFs 可持续应用于未来海水化淡的研究技术上。

今次大学这项研究，成功地证明 MOFs 是一种节约能源的物料。这种对阳光有反应的科学材料，有可能进一步实现应用于提取矿物及其他再生能源上。

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