全球水資源短缺  RO逆滲透水迎來新革命

編譯／高晟鈞

液態水與氧氣並列地球上人類生存最重要的兩項物質。水對於人類的文明和經濟發展來說，扮演著相當重要的角色；然而民生用水在全世界的分布其實相當不均勻，許多國家面臨日益嚴重的缺水問題，而某些國家則有水資源過剩的情況。

如今氣候的不穩定導致了像是夏天下雪，冬天過暖等不正常的現象發生。雪水身為寒冷或較高緯度地區的重要淡水來源之一，隨著日漸嚴重的乾旱問題與全球暖化現象，像是美國研究員便發現，加利福尼亞州的內華達山脈，將在下個世紀失去高達65%的積雪，使得這些受乾旱影響嚴重的城市必須開發鹹水，或其他農業逕流的替代水源。

通常處理和再利用非傳統用水最常見的方法便是RO逆滲透水技術，但該過程通常較為昂貴且會造成許多能量損耗。近期，國家水創新聯盟（NAWI）研究聯盟的研究員，使用了超級計算機對RO水技術進行優化，並提高了40%左右的能源效率，使其能用更低的能源損耗，同時產生相同體積和質量的清潔飲用水。

逆滲透水的主要原理，就像是一台咖啡過濾機一樣，逆滲透系統會透過使用高壓水，將一些乾旱低區所較易取得苦鹽水（含礦物質的高濃度鹽水），推過數層過濾膜；這些膜可以過濾許多礦物質和鹽。而精準的測量這些過濾膜，平均可以過濾出多少鹽和礦物質後會影響其效能，對於廠商和研究人員是極其重要的。

研究人員利用超級計算機進行了演算，精確的優化了RO水技術；然而，大多數廠商或偏遠地區並沒有這種超級計算機進行演算。因此研究人員開發出了一種更簡單的模型，通過這種簡易模型進行的超保真模擬，帶給人們遠超一開始只是想提高純淨水製造的價值，還能廣泛應用在其他領域中。

除了RO逆滲透水製造商可以控制製造成本外，新開發的模塊，使得食品工業可以用來生產高度濃縮的果汁、更醇厚香甜的奶酪；同時也可以幫助水族館管理水質，有效去除對水生動植物有害的化學物質。相反地，這種技術也能幫助工廠提煉需要的廉價肥料或是燃料。

水資源稀缺帶來的除了隱憂外，也帶來了巨大的科技進步與投資市場；儘管這種進步可能遠遠跟不上乾旱惡化的程度。

水是一種稀缺資源，不論科技如何進步，節約用水永遠是最簡單的也最有效預防缺水的方法。

資料來源:TechXplore

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