創新海水淡化裝置造福落後地區

THE MERIT TIMES

編譯／韋士塔 2023-01-07

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MIT研究人員開發的攜帶式海水淡化裝置，大小與手提箱相當。圖／網路

海水淡化裝置，利用電滲析模組去除鹽分。圖／網路

攜帶式設備不需更換過濾器，減少長期維護需求。圖／網路

編譯／韋士塔

飲用水攸關人類的生存，地球表面約30%為陸地，70%是海洋，但其中只有3%是可飲用的淡水；此外，據世界衛生組織（WTO）的數據，全球約7.85億人在居住地區半小時步行路程內，缺乏乾淨的飲用水，更令專家擔憂的是，隨著氣候變遷危機加劇，飲用水不足的狀況可能愈來愈嚴重，進而引發嚴重的健康與社會問題。

面對看似取之不盡，卻無法飲用的海水，科學家長期以來嘗試以各項技術將海水化為淡水，希望解決飲水危機。目前最常見的技術是加熱法與薄膜法。加熱法是把鹹水先蒸發再冷凝以除去鹽分，但需消耗大量的熱能，因此常與火力發電廠共構，以電廠汽輪機排放的低壓蒸氣，提供成本較低的熱源。薄膜淡化技術則以逆滲透法為主，是海水淡化技術的新主流，目前約有6成的海水淡化廠採用。逆滲透法的設施較易興建、消耗的能源也較少，費用與產水成本相對較低。

據國際淡化協會（IDA）的統計，全世界目前約有近2萬座鹹水淡化廠，約6成的淡化水源取自海洋。然而，與一般可取得的飲用水相比，淡化水的成本依然昂貴，一些缺乏資源或位於偏遠地帶的社區，難以負擔相關費用。

為了造福偏遠地區的民眾，美國麻省理工學院（MIT）的研究團隊開發出一種輕便的設備，只要按下一個按鈕，就能將含鹹水的海水轉化為乾淨的飲用水，這對生活在濱海地區、受氣候變遷引發的乾旱衝擊的人們來說，是一大福音。

研究團隊指出，除了大型的海水淡化廠，目前的海水淡化設備大都成本高昂，需使用並持續更換過濾器，運轉時也需消耗大量電力，並且需定期維修。相較之下，MIT開發的攜帶式海水淡化裝置，體積約與一般的手提箱相當，重量則不到10公斤。

這款裝置的構造相當簡單，利用離子濃差極化（ICP）技術與電滲析模組，除去海水鹽分子等顆粒、細菌及病毒等正電或帶負電的粒子，即可產生飲用水。

更重要的是，這款設備消耗的電力，比手機充電裝置還少，透過設備連接的小型太陽能電池板就足以供電。

MIT的研究人員指出，他們研究這項裝置已10年，如今更接近商業化應用。他們強調，開發攜帶式裝置，是為了降低成本及操作簡便，「目標是讓兒童也能攜帶及使用海水淡化裝置」。

研究人員希望進一步改善目前開發出的原型裝置，提高其生產淡水速度、實用性。研究人員說，若能一次生產更多飲用水，就能嘉惠更多人。研究團隊準備在未來幾年成立新創公司，利用這項技術大量生產商用海水淡化設備；他們希望提供一種節能高效且永續的解決方案。

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