罗非鱼和红树林有海水淡化的秘密吗?

新鲜饮用水不是供应问题，但我确实相信有一个重要的供应解决方案。

这种解决方案，海水淡化，在未来可以通过在自然界观察到的技术加以改进。在这里，我写了一些在技术和自然世界的著名的例子。

我怀疑这怎么可能被称为供应问题。世界上最可回收材料的缺乏问题如何？毕竟，我们是生活在“水”行星上，在水文循环中流动水。水不断落到地球上，被阳光蒸发到水蒸气中，作为气体上升到空气中，然后再次将液体冷凝成另一轮雨，雨夹雪或雪。

在两者之间，水在河流中流淌，在湖泊中流淌，渗透在土壤中，侵蚀山脉，当然，也维持着生命世界。它已经这样做了很长一段时间，你最后一罐柠檬水可能是由分子制成的，这些分子曾经是长毛猛犸象背上的雪。

我们没有停止这个循环。相反，当它在地上甚至在天上时，我们已经把它的内容弄得不合适了。所以，这是一个水质问题，我想补充一点，是一个需求和分配的问题，而不是供应的问题。

解决问题的方法

那么，如果这不是一个供应问题，那么为什么我支持供应解决方案？似乎我们在制定新的事情时比修复旧事物更好。虽然我没有经济专家，但也许有更多的司机来发展供应而不是保护或修复。

要确定，增加供应应加上增加保护和更有效的回收对于这一根本性危机的全面补救措施，但对水需求的预测是令人信服的。海洋提供了地球上最大的资源，所以海水淡化似乎是满足这一需求的最佳选择，在大多数人类生活的地方——靠近海岸。

脱盐有两种基本味道，蒸馏和反渗透。每个都是在我们的生物圈和生物体中在包括我们的生物圈和生物体中在自然世界中发生的过程的近似。

蒸馏通过将水加热到蒸发点，然后冷凝所得到的水蒸气来完成。在该过程中，待溶液的矿物质留下，纯化冷凝水。该过程发生在已经提到的水文周期的大规模上。在阳光下的某些水体如死海，是这一过程的证据。

渗透是水通过半透膜的窜流，该膜阻断溶液中发现的矿物质和杂质，但允许水通过。在自然界中，材料从高浓度流动到低的可靠倾向是这种流动的力量。因此，鉴于机会和时间，水将在淡化液中向咸侧流向盐水侧，结果将是膜两侧的矿物质的相同浓度。

然而，要制造淡水，人们需要从水中提取矿物质，而不是分散它们，所以我们已经学会了逆转这一过程，迫使水通过一层膜，进入不含矿物质的一侧。这是反渗透。不像“免费”的自由模式，这需要很多能量，并且在这种技术的发展中，减少了这一成本是游戏的名称。目前的海水淡化方法大约是自然热力学模型的两倍。

与许多可持续发展领域一必威体育2018样，决策要求权衡采购材料的利益，以能源生产它的成本。对于这两种技术，将水加热以蒸发（并冷却至冷凝）或通过膜泵送，这是细节魔鬼到达的地方。开发人员的目标是生产一种可扩展和耐用的低成本过滤系统。降低成本可能来自低能量过程，或使用极其廉价的能量。

吸盐植物和渗透天赋鱼

在里面世界的跨境沿海地区美国的主要植被也有两种，一种是位于高纬度地区的盐沼，另一种是位于全球中部亚热带和热带地带的红树林。每一种体制都有高度适应从水中提取盐分的生物体，并可能为改进技术方法指明道路。例如，植物蓬子在盐沼中，植物适应了将盐浓缩到其顶端的方法，最终枯萎和脱落，拯救了植物的其余部分。

红树林还学会了将盐水转化为淡水，根据不同的物种，它们可能会使用两种方法中的一种来应对盐水。

一些红树林在根系中使用海水的超滤，如大多数植物，在茎中设置一个真空，从下面抽取水。作为叶子末端水，产生多达60个大气压的负压，并且在较低压力的自然途径之后，通过根部的膜吸入高度溶质海水。这一切都是通过蒸腾的动力，其中工厂保持这种梯度，并通过纯物理筛子运行水。免费冲浪。

就像蓬子在美国，其他红树林物种已经适应了积累盐，而不是完全排除盐，然后排泄它们。它们通过树叶上的微小腺体做到这一点。首先，它们将摄取的水过滤成盐度约十分之一的海水，然后通过腺体将盐分排出体外。腺体是细胞水平上代谢活动的密集工厂。虽然人们对它们知之甚少，但它们有希望，因为它们在分离盐方面非常有效。在新加坡国家环境研究所在美国，研究人员正在研究这种机制，希望能改进目前的脱盐技术。

他们还在研究罗非鱼在海水中处理盐分的方法。罗非鱼被称为广盐性鱼类，生活在淡水和海水中。因此，他们必须从两个相反的体制来调节渗透压。像这样一个高度通用的渗透调节机制可能是非常有用的。

从自然界到商业世界

新加坡在水处理方面处于世界领先地位，依靠集雨、废水回收和海水淡化的综合技术。对于这个城市国家来说，其他水源是必要的。众所周知，这个城市国家在二战中被日本人占领，因为马来西亚大陆的供水被切断。回收废水已被成功采用，据估计，在2010年，生产回收废水的能源成本约为海水淡化的一半。

海水淡化是新加坡战略的重要组成部分，尽管如此，该市继续提高其效率。最近使用电渗析，其中氯化钠和钠离子通过使用电荷吸引力通过膜拉出水，导致显着节省成本。2011年，官员估计这一过程约为蒸馏能成本的五分之一，低于反渗透成本的一半。

新加坡总理最近参观了一家丹麦公司的产品展台，水素蛋白该公司采用了另一种具有脱盐潜力的仿生方法。该公司生产多种类型的过滤器，模仿人体内的脂质膜。它因水通道蛋白而得名，水通道蛋白是活细胞中普遍存在的形成孔的蛋白质。水通道蛋白在允许高通量液体的同时，也非常有效地拉伸离子。这也是一种低能耗的过滤方法，但2012年的一项科学评估得出结论，在这种过滤器能够耐用、可扩展和成本效益足以与反渗透竞争之前，仍然存在挑战。

最后，这些生物启发过程候选人最终可能必须与石墨烯中的相对较新的材料开发竞争，其中一支球队的一支球队成功地穿孔，以纳米规模的孔刺穿，以生产有效的过滤器，可以多次通过水。传统过滤器的速率。洛克希德马丁正在开发一种商业版，称为穿孔。石墨烯是已知的最不透水的材料之一，非常艰难，因此是大规模操作的良好候选者，但生产的良好候选者。

竞争能源使用的底部当谈到海水淡化时，它仍然非常流行，而发展将继续聚焦于成本。了解自然的过程将是大大小小的突破的关键。

红树林的顶级图像金正日生通过flickr。