几千年来,人类一直在从水中分离盐,从咸海水中生产盐和新鲜饮用水。但所能实现的目标是有限的——有时会带来严重的后果。当古代美索不达米亚的人们无法弄清楚如何淡化灌溉水并防止盐分在土壤中积聚时,他们的社会就崩溃了。 “这是世界上最古老、最无聊但也很严重的问题,”马里兰大学帕克分校的水文学家苏贾伊·考沙尔 (Sujay Kaushal) 说。

随着淡水盐度因各种原因增加,这个问题现在变得更加紧迫。海平面上升正在将盐分推入沿海地下水,而其他地方过度开采地下水则将更深、更咸的水抽入含水层。而人类活动——从道路除冰、洗衣服到施肥——都会用多种盐污染地表水。去年十月,考沙尔和他的同事报告说,世界各地主要溪流和河流的盐度水平正在飙升;现在一些水域的盐度比几十年前高了好几倍 1。他说,淡水盐碱化是一个严重的全球问题,而不是区域性问题。

第二个相关问题是有问题的废碱的负担日益增加。从石油和天然气开采到生产饮用水的海水淡化厂,各种行业都会产生处理成本高昂的含盐废水。 “我们必须对碱液采取一些措施,”康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的环境工程师梅纳赫姆·埃利梅莱赫 (Menachem Elimelech) 说。

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价格门槛

这些想法是否会成功取决于经济因素。费洛斯指出,如果 SWCC 从沙特阿拉伯的海水淡化废水中提取出所有可用的氯化钠,将足以供应世界三分之一的市场。另一方面,苦咸水淡化产生的废液可以提供丰富的矿物石膏,但从传统碎石中提取盐水不太可能在经济上与之竞争。

费洛斯表示,新市场,例如锌溴电池等盐动力技术的引入,可能会为某些盐创造新的需求。法规也可以发挥作用,要么提高废碱处理的成本,要么鼓励在各种应用中使用盐水基盐,例如在路盐中使用盐水基石膏。

有一点是明确的:对淡水的需求正在增加。研究人员表示,解决当前海水淡化局限性的新技术非常重要。但这并不能替代节约淡水这一仍然重要的步骤。将盐与水分离总是需要能源、时间或土地面积,因此海水淡化总是有代价的。 “没有魔法,”以利米勒说。