出品：科普中國

製作：寒木釣萌

監製：中國科學院計算機網絡信息中心

已服役的美國朱姆沃爾特級驅逐艦，圖片來自美國海軍。

（注：本文為歸檔，悟空問答發過，補充了一些內容）

各種驅逐艦還有核潛艇，它們的體型雖然都很大，但動輒十幾億美元以上的造價，想來也是寸土寸金。如果遠赴大洋或長時間潛行深海前，都自帶足夠的淡水，那各型武器就沒地方安置了。

另一個原因是，對航程較遠、連續航行時間較長的遠洋艦船來說,如果攜帶過多淡水，則淡水會因存儲時間過長而導致細菌汙染變質。

因此，軍艦、潛艇和航母都自帶海水淡化裝置，這是必備的。

船上的救生艇，圖片來自Gary Glauberman

艦船上的海水淡化，也就是水兵們平常說的造水機，它並沒有很多人想的那麼複雜，舉一個例子，美國軍艦上的救生筏都自帶海水淡化裝置。現在，咱們來了解一下海水淡化的幾種方式。

真空的方式

不少人認為，艦艇上的海水淡化不難，無非就是用油換水，因為海水淡化屬於高能耗。

淡化海水是需要能源，但其實，並沒有我們想的那麼誇張。

原因如下，艦艇上的柴油發動機會源源不斷產生大量的餘熱，這些熱是有害的，需要時刻進行冷卻，既如此，就可以使用發動機的餘熱來加熱海水，一舉兩得。

而加熱海水讓其沸騰，並非我們想象的需要加熱到100攝氏度，因為在93%的真空度下，海水在38.7攝氏度時就沸騰了。

因此，艦船上海水淡化，其過程是這樣的。將海水抽上船，讓發動機的餘熱加熱到高於38.7攝氏度，接著將熱海水送到真空室，海水沸騰並迅速蒸發，將蒸汽冷卻，便得到了淡水。

此過程中，加熱海水並沒有消耗燃油，因為它是使用發動機的廢熱，它主要的耗能體現在那個抽真空的過程中。

使用真空淡化海水分為兩種方式，一是真空沸騰式，其主要過程如前面所言。二是多級閃蒸式。

多級閃蒸，其過程就是將熱海水連續噴入一個又一個接近真空的閃蒸室，熱海水瞬間汽化，將蒸汽冷卻得到淡水。

根據國際海水淡化協會的統計，截止2015年6月，利用各種海水淡化技術，全球每天有8680萬噸淡水被生產出來。而這其中，有很大一部分是利用多級閃蒸淡化出來的。

反滲透式

把新鮮蘿蔔放在濃鹽水裡，不久，蘿蔔會因為自身鹽濃度低而外界鹽濃度高而失水，這讓其外形變得乾癟，此過程叫做滲透。

反滲透就是滲透的逆過程。不同的是，反滲透需要能量。

如上圖，右邊是純水，而左邊是海水，那麼純水會通過中間的膜，自然滲透到左邊的海水裡，此過程是自發進行的，不需要能源。

如果想要把過程反過來，就需要注入能量。如上圖是在海邊這邊持續加壓，海水中的水分子會不斷地被擠入右邊，這就是反滲透的過程。

反滲透廣泛地應用於海水淡化和汙水淨化等方面，其優點是能量消耗較低，因為整個過程中不涉及到加熱。近年來，反滲透淡化海水的技術，其能源消耗已經下降到每消耗3度電得到1噸淡水左右。

除了淡化海水，現如今很多家庭使用的自來水淨化裝置也是利用反滲透的工作原理。

以上，咱們總的說了海水淡化的兩種方式，“真空式”和“反滲透式”，但其實，海水淡化的方法可謂是琳琅滿目，不下10種。而比較另類的，是“冷凍”的方式，海水結冰後，鹽會從冰裡面分離出來。只不過，“冷凍”的方式耗能大，且得到的淡水不是那麼的“淡”，也就是質量不佳。

最優質的海水淡化能把海水中絕大多數的礦物質都消除，這樣的淡水喝起來會因為沒有礦物而顯得淡而無味，若想要增加口感的話，您可以在裡面添加相應的礦物質。

有網友說，長期喝純水，也就是沒有任何礦物的純水十分不好，喝一年就會得大病，難道純水比霧霾還要毒？這是沒有任何道理的！水中的那點點礦物質，跟食物中的礦物質相比，就是九牛一毛。

沒有誰是喝水補充微量元素的。

純水的唯一不足就是口感不好而已，它少了一些礦物質，這些礦物也許是有利的，但也可能是有害的。

潛艇上的海水淡化

現在，我國的潛艇都有海水淡化裝置。但這只是現在，若回到二十多年前，情況則大不一樣。

這也可以理解，那時的中國，首要的任務是有沒有潛艇，有沒有核潛艇，以及有沒有潛射導彈，而潛艇官兵們有沒有漱口的水，洗澡的水，那時還不屬於最緊迫的任務。

根據央廣軍事對一些潛艇老兵的採訪，我們得知，早期我國潛艇上沒有海水淡化裝置。長時間潛航時，潛艇兵們每天早晨只能拿著小茶缸去分水，那就是一天喝的水。如果想“洗澡”了，潛艇兵會用小水壺去接空調運轉時產生的冷凝水，一滴再一滴，接滿一壺後，五六個人分著“洗”——也就拿毛巾沾水擦一下身體而已。

而有了海水淡化裝置後，現在的潛艇兵們每週都可以洗一次澡，當然這得在敵情不緊張的時候。

從這方面來說，海水淡化對於我們的意義，也許沒什麼。但對於廣大的潛艇官兵來說，就是天上和地下的區別了！

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