遼寧大連靠海，很難想象這是一座缺水的城市，長年從外地引水。遠(yuǎn)水難解近“渴”，但豐富的海水資源并不適合居民日常使用，工業(yè)也不買賬，甚至僅有的少量淡水資源還會受到海水入侵、高礦化度影響。

像大連這樣挨著水但缺水的城市遍布全球，于是人類一早就萌發(fā)了海水淡化的想法。大連理工大學(xué)就是其中之一。

經(jīng)過多年研究，海水淡化技術(shù)已用于多個企業(yè)，但更多的企業(yè)選擇觀望。為了讓海水淡化技術(shù)廣泛鋪開，2021年，海水淡化科技成果產(chǎn)業(yè)化工業(yè)超市(以下簡稱海水淡化超市)開門營業(yè)，科技成果從此“開架銷售”。

向海水要淡水

自然界給了人類無盡淡水，陽光照射下海水蒸發(fā)，化身雨、雪、露、云、霜、霧，最終凝結(jié)為淡水，重新匯聚成江、河、湖、海。

這樣的變換速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上人類的需求。400多年前人類就開始加熱海水以提取淡水。工業(yè)革命后，科研人員研發(fā)了多種技術(shù)，進(jìn)一步加快海水淡化速度。

大連理工大學(xué)教授牟興森介紹，眾多技術(shù)中，多效蒸發(fā)海水淡化(MED)、反滲透膜法海水淡化(RO)使用較多，前者簡單來說就是“蒸餾”，后者利用特殊的反滲透膜讓淡水析出。

海水淡化技術(shù)在國外研究比較多，海水淡化水主要用于沿海電力、化工、石化、鋼鐵等行業(yè)的鍋爐、生產(chǎn)工藝。從20年前開始，產(chǎn)業(yè)界就希望引進(jìn)海水淡化技術(shù)，但過程并不順利，海水淡化效率升不上去、成本降不下來，考驗著大家的耐心。

思路決定出路。大連理工大學(xué)也注意到這一科學(xué)問題，勵精圖治，多年攻關(guān)，終于掌握了海水淡化相關(guān)核心技術(shù)。

牟興森介紹，海水蒸發(fā)是普遍存在的，加熱可以加速海水蒸發(fā)的過程。事實上，海水蒸發(fā)得到的水蒸氣也具有較高溫度，為了最大限度提高能源利用效率，研究團(tuán)隊嘗試把這部分熱量盡可能地利用起來，讓新產(chǎn)生的水蒸氣繼續(xù)用于海水蒸發(fā)。

但實際過程中，海水產(chǎn)生的水蒸氣并不會按照設(shè)想逐級進(jìn)入下一蒸發(fā)單元，自動形成穩(wěn)定的傳熱溫差和蒸發(fā)器真空度。不受控的過程讓熱法海水淡化產(chǎn)業(yè)化的研究一度停滯。

研究人員幾近放棄這一研究，最終咬牙堅持，找到突破口，研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、世界領(lǐng)先的熱法海水淡化裝置設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)了中國海水淡化產(chǎn)業(yè)的世界引領(lǐng)。目前，已經(jīng)建成的裝置實測，一噸水蒸氣能生產(chǎn)20噸淡水。

強烈的需求 冷靜的觀望

化工生產(chǎn)離不開水，往常用水來自市政用水，地球上的水資源有限，也限制了生產(chǎn)規(guī)模。

2008年，大連理工大學(xué)教授沈勝強及其團(tuán)隊來到河北黃驊，應(yīng)國華電力集團(tuán)邀請，主持設(shè)計了國內(nèi)首臺萬噸級低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置。截至目前，該套裝置運行正常，并獲得國家能源科技進(jìn)步獎一等獎。

利用國產(chǎn)化技術(shù)實現(xiàn)海水淡化的名聲傳到恒力石化(大連)煉化有限公司(以下簡稱恒力石化)，該企業(yè)邀請研究團(tuán)隊設(shè)計一套海水淡化裝置。為了探索更多可能，研究團(tuán)隊并沒有走以前的老路。一番考察后，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，恒力石化擁有較多廢熱，于是設(shè)計了世界上首套利用工業(yè)余熱的大型低溫多系蒸發(fā)海水淡化裝置。截至目前，該裝置已正常運行近3年。

“利用廢熱大大降低了生產(chǎn)成本，海水淡化后得到的高濃度海水還能為鹽鹵工廠供給原料，提高生產(chǎn)效率。”牟興森說。

《“十四五”節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃》明確，到2025年，用水總量控制在6400億立方米以內(nèi)，萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值用水量比2020年下降16.0%左右，萬元工業(yè)增加值用水量比2020年下降16.0%。

牟興森認(rèn)為，“以水定產(chǎn)”、強化高耗水行業(yè)用水定額管理等政策的實施，意味著海水淡化市場前景廣闊。目前，RO技術(shù)也較成熟，且占地面積小，能補充MED技術(shù)的不足，但關(guān)鍵原材料和核心技術(shù)主要依賴進(jìn)口，成本較高。

此時，大工(青島)新能源材料技術(shù)研究院有限公司(以下簡稱大工(青島)研究院)也開始探索校地科技成果轉(zhuǎn)化的合作模式，采用市場化運行方式，將海水淡化科技成果產(chǎn)業(yè)化。

今年4~8月，大工(青島)研究院牽頭走訪了青島即墨189家2000萬以上高企，征集企業(yè)技術(shù)需求234項，發(fā)現(xiàn)海洋水資源利用等方面存在共性需求。

盡管市場渴求，但迎接研究團(tuán)隊的不是市場的懷抱，相反，市場多持觀望態(tài)度。大工(青島)研究院技術(shù)經(jīng)理人袁首解釋，一方面企業(yè)加入或改造一條新產(chǎn)線的成本高昂，另一方面大眾并不了解這項技術(shù)，對海水淡化存在刻板印象。

事實上，海水淡化水屬于高品質(zhì)的飲用水，各項水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到甚至優(yōu)于我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，可以作為沿海缺水城市和海島的水源。從國外經(jīng)驗來看，阿聯(lián)酋、科威特、沙特等中東國家都已把海水淡化水作為重要的生活飲用水。

是超市更是專業(yè)服務(wù)

從企業(yè)挖掘出的需求如何與高校的科研成果對接，如何讓企業(yè)建立對科技成果的信任……海水淡化超市在問題的海洋中應(yīng)運而生。

超市將領(lǐng)域內(nèi)多項成果，以超市貨架形式集中展示，推廣新技術(shù)，出售新產(chǎn)品，使對海水淡化領(lǐng)域有需求的企業(yè)、投資者、專家對產(chǎn)品、技術(shù)、專利一目了然。開業(yè)第一天，海水淡化超市就迎來了近百人次專業(yè)觀眾參觀。

大工(青島)研究院院長姜大川表示，海水淡化超市將海水淡化領(lǐng)域需求和成果集聚，將大大提高該領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化的效率和概率，減少需求解決過程中不經(jīng)濟(jì)和不高效的問題。

“并非所有的技術(shù)、成果都能進(jìn)入超市貨架，超市會對進(jìn)入的商品進(jìn)行評估，通過認(rèn)證體系保證產(chǎn)品品質(zhì)后，才能進(jìn)入超市的貨架售賣。”袁首說，“進(jìn)入貨架的成果、專利，超市將提供一部分租賃費，鼓勵團(tuán)隊高質(zhì)供給;企業(yè)購買專利后，團(tuán)隊還將獲得分成。”

值得一提的是，除了“選購”模式，海水淡化超市還遵循需求導(dǎo)向，讓企業(yè)提需求，并引進(jìn)專業(yè)分析測試的團(tuán)隊，根據(jù)需求提供定制化服務(wù)，一站式解決海水淡化成果產(chǎn)業(yè)化問題。

姜大川表示，海水淡化超市設(shè)有技術(shù)經(jīng)理人，技術(shù)經(jīng)理人擔(dān)當(dāng)著橋梁的角色，他們比企業(yè)更了解前沿成果，比專家更了解市場需求，能夠加快海水淡化領(lǐng)域技術(shù)解決。

以袁首為代表的技術(shù)經(jīng)理人的一項重要工作就是走訪企業(yè)。走訪青島中亞環(huán)保工程有限公司后，袁首發(fā)現(xiàn)該企業(yè)在集裝箱式海水淡化設(shè)備設(shè)計裝配上技術(shù)成熟，但是缺少平臺推廣，“海水淡化超市正好可以依托平臺為其做推廣”。企業(yè)實際總能啟發(fā)袁首，像這樣的案例，不勝枚舉。

超市希望通過一個個可供選擇的商品方式來降低整個項目資金投入的風(fēng)險和縮短投資的周期。“未來，海水淡化超市打算將更多企業(yè)先進(jìn)的海水淡化技術(shù)、高校的專利成果在超市中推廣，向大眾科普海水淡化技術(shù)的優(yōu)勢，形成海水淡化技術(shù)一站式服務(wù)的平臺。”姜大川說。(記者 卜葉)

關(guān)鍵詞： 海水淡化 海水資源 淡水資源 海水淡化技術(shù)