港大改良海水化淡減成本
藉稀釋鹽液過程產電能
【明報專訊】港府擬在將軍澳興建的海水化淡廠料於2020年投產，將採用「逆滲透」技術，利用高壓分隔淡水和鹽分。但高壓耗電量高，增加成本，化淡過程亦會產生含鹽量高的副產品「濃液」，直接排放出海或會影響生態。香港大學正改良「反向電滲析」技術，把「濃液」蘊藏的化學能轉化為更多電能，為「逆滲透」供電，期望5年內完成研究，料可降低海水化淡成本約一成。
港府於1970年代曾在屯門興建海水化淡廠，採高溫蒸餾技術，加熱令水蒸發，淡化每噸水耗能逾百千瓦(kW)，後因燃料價格大幅上升，令產水成本過高，至1982年停產。將軍澳擬建的海水化淡廠將採用新技術「逆滲透」(Reverse Osmosis)，利用高壓令海水中的淡水穿過脫鹽膜，分隔鹽分及雜質，每噸水耗能約3千瓦，遠少於高溫蒸餾技術，現時美國、澳洲、西班牙等均採用「逆滲透」。
減高鹽分排放免損生態
若與購買東江水比較，「逆滲透」產淡水的成本仍較高，因後者需要使用高壓致耗電量較高，耗能成本佔整體成本達三分之一以至一半，其餘為基建運作及運水成本等。「逆滲透」亦可能對海洋生態造成負面影響，因海水中的鹽分及雜質被脫鹽膜阻隔，殘留含鹽量高的「濃液」，排放出海洋後或會沉積在海底，影響生態。
港大土木工程系副教授湯初陽指出，「濃液」含鹽度高，故正、負離子含量高，醞藏豐富化學能，若將之與低鹽度的水，例如已處理的家居廢水，透過離子交換膜混合，可以把當中的化學能轉化成電能，為「逆滲透」供電，同時亦可降低「濃液」鹽度，避免影響環境。
原理：透過離子交換產生離子電流
湯初陽解釋，「反向電滲析」可以把化學能轉化為電能，原理是正離子和負離子流經「離子交換膜」時會產生離子電流，從而產電。傳統的「離子交換膜」結構均勻對稱，膜厚度較大，令離子穿過膜時的阻力較大，影響產電效率，湯的研究團隊正研究改善「離子交換膜」的結構和材料，提升電能轉化效率。
湯透露，團隊期望在不影響電能轉化強度的前提下，研製更薄及阻力更小的「離子交換膜」，包括正研究非對稱的膜結構，例如局部空心的多孔結構，以及增加膜的電荷密度，促進離子流動；材料方面，團隊已找到合適的聚合化學材料及聚合方法，可提升膜的化學穩定性，從而提升效率，但因將來或申請專利，故現階段不能公開相關資料。
預計5年內完成研究
湯預期5年可完成研究，屆時把新一代「離子交換膜」應用於「反向電滲析」技術，料可降低海水化淡耗能約三成，並可降低海水化淡成本約一成，而隨技術進一步成熟，能源消耗下降空間會更大。
水務署回覆查詢時稱，將軍澳海水化淡廠的初步設計、工地勘測、環境及交通影響評估、成本預算等已大致完成，下一階段的設計過程，署方會研究市場上所有有效的節能措施，以減低能源消耗。
明報記者 廖穎琪
