遼寧大連靠海，很難想象這是一座缺水的城市，長(zhǎng)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(huì)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(gè)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(jiǎn)稱海水淡化超市)開門營(yíng)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(yáng)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(jiǎn)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(guó)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(yàn)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(lì)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(shí)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(duì)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(shí)際過程中，海水產(chǎn)生的水蒸氣并不會(huì)按照設(shè)想逐級(jí)進(jìn)入下一蒸發(fā)單元，自動(dòng)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(jiān)持，找到突破口，研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、世界領(lǐng)先的熱法海水淡化裝置設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)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(shí)測(cè)，一噸水蒸氣能生產(chǎn)20噸淡水。

強(qiáng)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?gòu)?qiáng)及其團(tuán)隊(duì)來到河北黃驊，應(yīng)國(guó)華電力集團(tuán)邀請(qǐng)，主持設(shè)計(jì)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)萬噸級(jí)低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置。截至目前，該套裝置運(yùn)行正常，并獲得國(guó)家能源科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

利用國(guó)產(chǎn)化技術(shù)實(shí)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(jiǎn)稱恒力石化)，該企業(yè)邀請(qǐng)研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)一套海水淡化裝置。為了探索更多可能，研究團(tuán)隊(duì)并沒有走以前的老路。一番考察后，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，恒力石化擁有較多廢熱，于是設(shè)計(jì)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(yùn)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(huì)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(guó)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(qiáng)化高耗水行業(yè)用水定額管理等政策的實(shí)施，意味著海水淡化市場(chǎng)前景廣闊。目前，RO技術(shù)也較成熟，且占地面積小，能補(bǔ)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(shí)，大工(青島)新能源材料技術(shù)研究院有限公司(以下簡(jiǎn)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(chǎng)化運(yùn)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(xiàng)，發(fā)現(xiàn)海洋水資源利用等方面存在共性需求。

盡管市場(chǎng)渴求，但迎接研究團(tuán)隊(duì)的不是市場(chǎng)的懷抱，相反，市場(chǎng)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(xiàng)技術(shù)，對(duì)海水淡化存在刻板印象。

事實(shí)上，海水淡化水屬于高品質(zhì)的飲用水，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到甚至優(yōu)于我國(guó)《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(guó)外經(jīng)驗(yàn)來看，阿聯(lián)酋、科威特、沙特等中東國(guó)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(duì)接，如何讓企業(yè)建立對(duì)科技成果的信任……海水淡化超市在問題的海洋中應(yīng)運(yùn)而生。

超市將領(lǐng)域內(nèi)多項(xiàng)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(duì)海水淡化領(lǐng)域有需求的企業(yè)、投資者、專家對(duì)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(zhǎng)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(huì)對(duì)進(jìn)入的商品進(jìn)行評(píng)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(fèi)，鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)高質(zhì)供給;企業(yè)購(gòu)買專利后，團(tuán)隊(duì)還將獲得分成。”

值得一提的是，除了“選購(gòu)”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(cè)試的團(tuán)隊(duì)，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(chǎng)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(xiàng)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(jì)裝配上技術(shù)成熟，但是缺少平臺(tái)推廣，“海水淡化超市正好可以依托平臺(tái)為其做推廣”。企業(yè)實(shí)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(gè)個(gè)可供選擇的商品方式來降低整個(gè)項(xiàng)目資金投入的風(fēng)險(xiǎn)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(shì)，形成海水淡化技術(shù)一站式服務(wù)的平臺(tái)。”姜大川說。