新材料為海水淡化另辟蹊徑

時間：2006-11-04 來源： 作者：

    科學時報2006年9月19日訊 8月21日，在瑞典首都斯德哥爾摩舉行的世界水源大會上，由全球700多位專家用5年多時間編寫的一份報告公之于世，其中一個結論便是：目前世界上每三個人就有一人面對程度不一的缺水，全球面臨大水荒。

    全球性淡水資源的短缺早已不是新聞。據水文地理學家的估算，地球上的水資源總量約為13．8億立方千米，其中97.5%是海水。只占2.5%的淡水，其中絕大部分為極地冰雪冰川和地下水，適宜人類享用的僅為0.01％。為緩解淡水危機，人們幾十年來幾乎想盡了一切辦法：興建蓄水工程、抽取深層地下水、雨水利用、跨流域調水、污水凈化再利用……然而，這些辦法無法從根本上解決缺水問題，從淡水危機和水污染困境下實現新水源生產的唯一希望——只有海水淡化。

    在我國，成本居高不下和出水量不高，一直制約著海水淡化產業的快速發展。但日前記者在天津采訪時發現，一種新材料制成的海水淡化裝置正在悄悄改變目前海水淡化產業的現狀，走出了一條新路。

    記者在現場看到，這項名為超細鈦粉燒結基復合膜海水淡化系統的裝置安裝在天津濱海大道諾恩科研示范基地。運行10個月以來，得到了這樣一些數據：1噸海水的處理能耗不超過2.5千瓦時、1噸海水55%轉化為淡水、總成本不超過人民幣4元。而目前我國正在運行的中大型海水淡化裝置中，平均1噸海水只能產出25%的淡水，成本最低的為6元。為此，記者采訪了超細鈦粉燒結基復合膜的專利發明人史啟媛博士。

       2005年，從莫斯科大學攻讀完博士學位的史啟媛回到北京留學人員海淀創業園，和若干從美國畢業的留學生們共同創建了藍景創新科技有限公司，經過一年多的技術攻關，研發出這種“反主流”的創新膜。史啟媛介紹說，他們利用超細鈦粉燒結成骨架，在其表面電解形成致密性包覆層，以自主知識產權的小分子模板將有機高分子材料復合在其表面，形成多孔不對稱介孔通道，通過技術手段除去多余的不飽和單體、自由基聚合，形成原位聚合的鈦合金基反滲透分離膜。主要分三步，首先以超細鈦粉燒結制備多孔的金屬粉基材（骨架）；然后在多孔的鈦粉基材表面改性，形成無機多孔陶瓷膜；最后在該無機多孔陶瓷膜上原位聚合有機高分子形成有機高分子活性層。這種骨架和分離層一體化的設計，在世界范圍內海水淡化技術中屬首創。
 
    據天津市科委有關負責人介紹，這套裝置運行10個月以來，脫鹽能力不低于99%，透水流量不低于0.063m3/m2·h，單支8英寸膜日產水量2.3m3（直徑100mm的組件中能裝若干支?準50mm的鈦基膜），在運行壓力和拉力下不致發生形變和裂紋，耐溫、耐水解、耐生物降解，運行壓力≤3.5MP（35kg/cm2）。這套裝置克服了其他有機膜化學穩定性差和機械強度低的缺陷，具有良好的化學穩定性和生物惰性，無毒。

    據了解，該項技術目前已被列入國家火炬計劃以及天津市中長期發展計劃之中，可廣泛用于海水淡化、苦咸水脫鹽、純水制備、污水處理或治理。