淡水的供应是人类生存的根本。在许多国家，这是
供不应求的。一种方法是将海水“淡化”。但这是一个非常耗能的过程。那么有没有更好的方法呢?沙特阿拉伯KAUST的Noreddine Ghaffour正在研究其中的一些。克里斯·史密斯顺道来到他的办公室，欣赏着大学校园的景色。
诺丁:我们现在在一个非常特殊的地方，这里是KAUST，你可以看到这里很绿，但这是通过灌溉的。没有雨。
克里斯:如果我走到校园的围墙外，那里几乎就是沙漠，不是吗?
诺丁:是的，但是，现在是冬天。如果你在夏天来我们这里，那里会比这里干得多。
克里斯——我是说，整个校园都有喷泉，有水景，就像你说的，非常非常绿，有很多树木和植物。水从哪里来?
诺丁——这水来自一家海水淡化厂。海水淡化厂意味着我们从海水中提取淡水，在这里，你可以看到，我们站在红海的前面。
克里斯-红海。我的意思是，这应该很清楚，这不是红色的海水，我们看到的是红海。很咸吗?
诺丁-很咸。
你怎么处理古水手的诗句“水，到处都是水，却没有一滴可以喝。”你怎么解决这个问题?
诺丁:是的。这是这里的主要问题，从这个概念出发，海水淡化技术已经开发出来。反渗透的概念是使用一层膜。这是一种半透膜，但是非常细，孔非常小，几乎没有孔，我们试着把海水从膜的一边推出去。但这种膜非常聪明，只允许淡水通过它的毛孔或膜的结构。
克里斯-所以，水分子可以通过，但盐颗粒却被留在另一边，它们不能通过?
诺丁:情况就是这样。但是，为了做到这一点，我们需要克服我们所说的渗透压。什么是渗透压?每种海水都有自己的渗透压，这取决于盐的浓度。例如，她在红海，渗透压是30巴。所以我们需要压力将海水加压到30巴以上才能从另一边获得淡水。
克里斯:所以，换句话说，如果你有一个非常非常浓的盐溶液，它试图把水吸进去。所以你必须非常用力地推动水穿过膜并保持这种推动力，否则水就会回到盐中?
诺丁-这就是这个过程非常耗能的原因。举个例子，从红海生产1立方米的淡水，我们需要4千瓦时。就像50头大象在拉什么东西。
克里斯:跟我们谈谈你们正在努力开发的新东西，以克服这些问题。
Noreddine -我们现在正在发展的是尽可能接近自然。例如，我们的身体充满了膜，我们称之为正向渗透膜。所以本质上，如果你把膜放在膜的两边放上两种液体。一种液体是淡水，另一种液体是盐水。你什么都不做，没有压力，没有温度，什么都不做。根据自然规律，低浓度的液体开始向含盐的地方移动。这是我们的天性，我们不会强迫任何事情。
克里斯-这只是简单的渗透作用，不是吗?
诺丁:是的。所以我们有一个概念。在任何我们需要水的地方，我们都有很多废水。我们用了这些水，然后把它扔掉。所以我们把废水放在膜的一边，另一边放海水，所以根据我的解释，会发生的是脏水，也就是废水，会开始流向海水，但是这个膜只允许干净的水通过。所有的脏细菌和悬浮盐都无法通过。你觉得我们会得到什么?因为这个过程，我们正在稀释海水。稀释海水使我们的反渗透饲料非常节能，为什么?
克里斯-我明白了。因为你现在摄入的盐按比例少了很多。
Noreddine -这将大大减少能源消耗。所以如果你有稀释的海水，也就是相当于微咸水的东西，那么反渗透所需的能量就会非常非常少。一半甚至更少。
Chris -你还在开发其他技术吗?
吸收式海水淡化。这是基于热的，但这是一个新的过程。我们正在使用一种吸收剂，比如硅胶，它是一种沙子。如果你把所有东西都放在真空环境下，硅胶或吸附剂会从海洋中吸收水蒸气。海水在环境温度、环境压力下流入蒸发器，不受外界影响。蒸发器与充满吸收剂的床相连，例如，硅胶。本质上硅胶会产生真空因为凝胶会吸收意味着我们会从海水中吸收水蒸气。然后当吸收剂被水蒸气饱和时，我们用太阳能加热硅胶，因为我们需要50-60摄氏度的温度当水蒸气从硅胶中释放出来时，它会进入冷凝器进行冷凝，这样我们就能生产出高质量的水。
克里斯:简而言之。海水从海洋中抽出，进入一个房间，在那里它自然蒸发，因为与那个房间相连的是一个非常干燥的二氧化硅床，它实际上是沙子。它把水蒸气从空气中拉出来，把压强拉下来所以更多的水要蒸发但是唯一要蒸发的是淡水。然后你利用来自太阳的能量来烘烤水饱和的二氧化硅，赶走被吸收的水，释放出新鲜干净的水，你可以浓缩和使用，然后你再循环二氧化硅，重新开始这个过程。那么，当我为这个做能量计算时，你节省了多少能量?
诺德瑞定-与反渗透相比，我们节省了50%以上的能源。
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