广州日报讯（全媒体记者耿旭静通讯员余丽颖）远洋船舶上，船员们常常要在远离陆地的海上航行很长时间，在四面海水的包围下，淡水变得尤为珍贵。低温蒸馏法是远洋船舶获取淡水资源的主流技术方向之一。广州中国科学院先进技术研究所（以下简称“广州先进所”）水科学研究中心的张凤鸣博士和团队独立研发出一套低能耗的船用海水淡化装置，利用船舶柴油机的余热对海水加热。
“船上柴油燃烧后的热能当中很大一部分作为废热散失了，我们这套装置通过回收再利用这些热能，既能淡化海水又能提高能源的利用效率。”张凤鸣介绍。
海水沸腾时会产生水蒸气，冷凝之后转变为淡水，这是淡化海水的基本原理。而该团队打算用来加热海水的热源，是船舶柴油机的缸套冷却水。一般而言，船舶柴油机工作时，燃油只有40%能量转化为机械功能，剩下的60%均以废热形式散失。“作为低品位热源，柴油机冷却水一般只有60~70℃，几乎没有利用价值。”张凤鸣解释道，在负压情况下，这个温度就足够将海水“煮沸”。
在团队研发的海水淡化装置内，空气在引射泵的作用下被抽出，气压不断降低，这时水的沸点降低至70℃以下。冷却水吸收了船舶柴油机的余热，导入装置，通过板式换热结构对其中的海水加热至沸腾，大量的水蒸气经过除沫装置后去除掉多余盐分，最终冷凝转变为高纯度的淡水。
“在较低的蒸发温度下，还能避免海水的结垢问题。”张凤鸣表示，而对船舶来说，利用柴油机废热淡化海水的过程并不会带来额外的能耗负担。经第三方检测，该装置的海水除盐率高于99.5%。
这套利用热蒸发淡化海水的船用设备采用耐腐蚀的金属材料，使用寿命可达到10年以上。张凤鸣和团队还对这套装置的防腐板片结构、双级引射器等关键部件和整机性能进行优化，使其体积更小、结构紧凑，净重只有200多公斤，在狭小的船舱内称得上是轻量型设备。
据悉，优化后的海水淡化装置一天可产出5吨淡水，而船员每天的人均淡水需求约为200~300升，这意味着这样一台海水淡化装置可同时满足20~30位船员的用水需求。“目前国内船舶更多是采购国外的海水淡化设备，相同型号采购成本一般要十几万元。”张凤鸣说，相较于国外同类产品，国产装置批量化生产后成本至少可节省一半，电耗降低20%~30%，折合下来每吨淡水成本仅需几块钱。
