等你点蓝字关注都等出蜘蛛网了

已服役的美国朱姆沃尔特级驱逐舰，图片来自美国海军。

各种驱逐舰还有核潜艇，它们的体型虽然都很大，但动辄十几亿美元以上的造价，想来也是寸土寸金。如果远赴大洋或长时间潜行深海前，都自带足够的淡水，那各型武器就没地方安置了。

另一个原因是，对航程较远、连续航行时间较长的远洋舰船来说,如果携带过多淡水，则淡水会因存储时间过长而导致细菌污染变质。

因此，军舰、潜艇和航母都自带海水淡化装置，这是必备的。

船上的救生艇，图片来自Gary Glauberman

海水淡化并没有很多人想得那么复杂，举一个例子，美国军舰上的救生筏都自带海水淡化装置。现在，咱们来了解一下海水淡化的几种方式。

真空的方式

不少人认为，舰艇上的海水淡化不难，无非就是用油换水，因为海水淡化属于高能耗。

淡化海水是需要能源，但其实，并没有我们想得那么夸张。

原因如下，舰艇上的柴油发动机会源源不断产生大量的余热，这些热是有害的，需要时刻进行冷却，既然如此，就可以使用发动机的余热来加热海水，一举两得。

而加热海水让其沸腾，并非我们想象的需要加热到100摄氏度，因为在93%的真空度下，海水在38.7摄氏度时就沸腾了。

因此，舰船上海水淡化，其过程是这样的。将海水抽上船，让发动机的余热加热到高于38.7摄氏度，接着将热海水送到真空室，海水沸腾并迅速蒸发，将蒸汽冷却，便得到了淡水。

此过程中，加热海水并没有消耗燃油，因为它是使用发动机的废热，它主要的耗能体现在那个抽真空的过程中。

使用真空淡化海水分为两种方式，一是真空沸腾式，其主要过程如前面所言。二是多级闪蒸式。

多级闪蒸，其过程就是将热海水连续喷入一个又一个接近真空的闪蒸室，热海水瞬间汽化，将蒸汽冷却得到淡水。

根据国际海水淡化协会的统计，截止2015年6月，利用各种海水淡化技术，全球每天有8680万吨淡水被生产出来。而这其中，有很大一部分是利用多级闪蒸淡化出来的。

反渗透式

把新鲜萝卜放在浓盐水里，不久，萝卜会因为自身盐浓度低而外界盐浓度高而失水，这让其外形变得干瘪，此过程叫做渗透。

反渗透就是渗透的逆过程。不同的是，反渗透需要能量。

如上图，右边是纯水，而左边是海水，那么纯水会通过中间的膜，自然渗透到左边的海水里，此过程是自发进行的，不需要能源。

如果想要把过程反过来，就需要注入能量。如上图是在海边这边持续加压，海水中的水分子会不断地被挤入右边，这就是反渗透的过程。

反渗透广泛地应用于海水淡化和污水净化等方面，其优点是能量消耗较低，因为整个过程中不涉及到加热。近年来，反渗透淡化海水的技术，其能源消耗已经下降到每消耗3度电，得到1吨淡水左右。

除了淡化海水，现如今很多家庭使用的自来水净化装置也是利用反渗透的工作原理。

以上，咱们总的说了海水淡化的两种方式，“真空式”和“反渗透式”，但其实，海水淡化的方法可谓是琳琅满目，不下10种。而比较另类的，是“冷冻”的方式，海水结冰后，盐会从冰里面分离出来。只不过，“冷冻”的方式耗能大，且得到的淡水不是那么的“淡”，也就是质量不佳。

最优质的海水淡化能把海水中绝大多数的矿物质都消除，这样的淡水喝起来会因为没有矿物而显得淡而无味，若想要增加口感的话，需要在里面添加相应的矿物质。

潜艇上的海水淡化

现在，我国的潜艇都有海水淡化装置。但这只是现在，若回到二十多年前，情况则大不一样。

这也可以理解，那时的中国，首要的任务是有没有潜艇，有没有核潜艇，以及有没有潜射导弹，而潜艇官兵们有没有漱口的水，洗澡的水，那时还不属于最紧迫的任务。

根据央广军事对一些潜艇老兵的采访，我们得知，早期我国潜艇上没有海水淡化装置。长时间潜航时，潜艇兵们每天早晨只能拿着小茶缸去分水，那就是一天喝的水。如果想“洗澡”了，潜艇兵会用小水壶去接空调运转时产生的冷凝水，一滴再一滴，接满一壶后，五六个人分着“洗”——也就拿毛巾沾水擦一下身体而已。

而有了海水淡化装置后，现在的潜艇兵们每周都可以洗一次澡，当然这得在敌情不紧张的时候。

从这方面来说，海水淡化对于我们的意义，也许没什么。但对于广大的潜艇官兵来说，就是天上和地下的区别了！

出品：科普中国

制作：寒木钓萌

监制：中国科学院计算机网络信息中心

“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。

本文由科普中国融合创作出品，转载请注明出处。

科妞有答案

【科妞有答案】是中国科普博览推出的全新栏目，为大家提供与科学家交流互动机会。这里别的没有，专供各领域科学大牛。

欢迎评论区各种脑洞提问，我们会找到最适合的科学家进行专业解答，每周五集中推送答案。

越有趣的问题越有可能获得科妞青睐被选送到科学家面前喔~不信你试试！

近期热点

约会除了吃饭看电影还有其他项目吗？

中科院又想骗你谈恋爱？不，我们是专业的

全世界望远镜共同见证双中子星合并 

被猫抓伤不会得狂犬病？假的！

【科妞有答案】肚子为什么会咕咕叫？

动物择偶：高富帅不一定吃香 朝三暮四正常

八旬爷爷成主播，其实他有阿尔茨海默症

中国第一次用自己的望远镜找到新脉冲星

贪食蛇钻井技术是一种怎样的神奇技术？

化学奖又双叒颁给了非化学领域的科学家！

嫦娥的4000多个忧郁中秋节——遥寄地球人

昼夜节律都得诺奖了，你还在为了工作熬夜

—

独家珍藏

《中国科普博览》

￥科学无价

扫描购买

转载注明出处 未经授权不得转载

转载授权、合作、投稿事宜，联系webmaster@kepu.net.cn

• 小升初每日一题：真题 · 第86天（含答案）
• 英语四六级、AB级答案（禁止外传）
• 自愿加班有没有加班费？网友吵翻了，标准答案让人意外，你怎么看
• 教育部考试中心公布2018年高考考试大纲！语文怎么考，答案已揭晓
• 睡觉时身体突然抖一下！为什么？被答案吓哭......
• 波波赛后评伦纳德！他13＋6为啥不能全背锅？这里告诉你答案
• 中方就美“评估美台军舰互停”法案提出严正交涉
• 肾病出现血尿、蛋白尿究竟要不要治？终于有答案了！
• 【技巧】四六级阅读提分——通过选项特征判断答案
• 每日一语 | 一般过去时否定句，迟来的答案。