新薄膜技術 助降低海水淡化成本

洛克希德馬丁的工程師在薄膜上刻出大小只有一納米（nanometer）的微孔。水分子可以穿過這些納米微孔，鹽分子則無法通過。一納米大約等于頭發直徑的四萬分之一。

洛克希德馬丁使用的薄膜是單原子層石墨（graphene），又稱石墨烯。由于非常薄，因此無須消耗太多能源，就可以強迫海水穿過薄膜，濾去海水中的鹽分。

負責這個項目的工程師斯特森說：“它的厚度是目前市場上最好的薄膜的五百分之一，強度卻達到1000倍，過濾鹽分所需的能源和壓力是一百分之一。”

洛克希德馬丁的先進材料業務經理諾塔羅說：“就全球安全而言，我們非常關注的其中一個領域是成本合理的干凈飲用水。隨著越來越多國家發展起來……在日常生活中取得干凈飲用水卻變得越來越艱難。”

不過，洛克希德馬丁的這種薄膜還面對生產技術挑戰，尤其是在處理單原子層石墨的過程中如何確保它不易撕毀。

麻省理工學院副教授格羅斯曼說，生產布滿納米微孔的單原子層石墨確實可以大幅度提高現有海水淡化科技的效率。

他說：“如果新設計的薄膜和我們目前使用的薄膜完全不同，新薄膜的滲透性效率很可能是現有薄膜的100倍。”

現有的海水淡化過程所需的能源，取決于薄膜的厚度。越厚的薄膜需要消耗越多的能源，以產生足夠的壓力強迫海水穿透薄膜。

諾塔羅說，該公司預計在今年底研制出原型薄膜，并在一家逆滲透海水淡化廠進行測試。公司預計可在明年或后年大量生產新薄膜。