海水を真水に変換するに要するエネルギーは？

質問

人工の増加や地球砂漠化なので今後も水需要は増え、それに伴い海水を真水に変換する技術は益々重要になると思い以下質問です。
－質問－
海水を真水に変換するに際し最低限これだけのエネルギーが必要という物理的限界は存在するのですか？

回答No.2

okormazd · ベストアンサー

「最低限これだけのエネルギーが必要という物理的限界」
1.
蒸留法なら、蒸発潜熱分

20[℃]の水なら、2454[kJ/kg]

実際の操業では、多段蒸発などで、エネルギーを節約するので、これよりずっと小さくなる。
多重効用10段なら、単純に計算すればこの1/10。多段フラッシュ50段でも同じくらいか、1/50にはならない。

2.
逆浸透法なら、浸透圧に抗して半透膜を透過させるためのエネルギー。

塩濃度3.5%の海水の浸透圧は、28×10^5[Pa]程度。
これで、1[kg]すなわち0.001[m^3/kg]の水を透過させるには、
28×10^5[Pa]×0.001[m^3/kg]=2800[J/kg]

これが最低。これは、蒸留法の約1/900。

実際に真水を取り出す操業では、海水が2倍程度の濃度に濃縮されるので、浸透圧も2倍になり、この2倍のエネルギーが要る。すなわち、5600[J/kg]。

3.
他の方法もあるが、それぞれ「最低限これだけのエネルギーが必要という物理的限界」はある。

設備費、運転費などは考慮していない。

http://chemeng.in.coocan.jp/ice/ice_s1.html
http://www7a.biglobe.ne.jp/~falcons/osmotic_pressure.html

お礼

回答ありがとうございます。

＞塩濃度3.5%の海水の浸透圧は、28×10^5[Pa]程度
これで、1[kg]すなわち0.001[m^3/kg]の水を透過させるには、28×10^5[Pa]×0.001[m^3/kg]=2800[J/kg]　これが最低。これは、蒸留法の約1/900。

１トンの水＝３００万ジュール（≒１kwh≒１０円）
実際はこの１０倍はかかるでしょうから決して安く無いですね。

回答No.1

jaham

付属設備のエネルギーを無視すれば　　最大で水の蒸発熱です(1g80cal）

輸送等どこまで含むかも考えることです

お礼

回答有難うございます。