洛克希德马丁公司希望利用石墨烯将盐水转化为饮用水

在地球上找到安全的饮用水非常困难——而且是在被水覆盖的星球上。洛克希德马丁公司的新项目希望改变这一现状，并且成本低廉。洛克希德希望利用石墨烯过滤器在今年年底前将盐水转化为饮用水。

现在正是时候。结束水资源短缺是联合国千年发展目标之一。但这是一项艰巨的任务：虽然地球上有足够的淡水供每个人使用，但淡水分布并不均匀，解决这一问题是一项艰巨的任务。对于居住在海岸一百英里以内的 44% 的世界人口来说，将咸水转化为淡水的技术是一种重要的替代方案。

海水淡化——即从水中除去盐分，使其可饮用的过程——已经使用了数千年。但有一个问题：从海水中除去盐分的效率不如从淡水中除去盐分，而且成本要高得多。一个国家依靠海水淡化来获取大部分水资源，通常是因为它拥有大量的石油资金，没有其他好的选择。成本正在下降，但速度缓慢，而且对于世界上许多国家来说，大规模的海水淡化尝试仍然成本高得令人望而却步。近代历史上最宏伟的尝试之一是北江发电和海水淡化厂，其造价为 41 亿美元。

古代的海水淡化方法包括粗略的过滤器和从沸水中捕获蒸汽，这一做法如今已在工业规模上得到改进。但是，能源成本同样巨大——古代水手在海上船上烧开水以度过一天是一回事，而满足数十万城市居民的日常用水需求则完全是另一回事。一些海水淡化厂仍然从大室中煮盐水开始。蒸汽从盐中升起后，在室的顶部冷却并凝结，排入水箱进行进一步过滤。煮沸和冷却同一水都需要能量，这使得整个过程效率很低。另一种更受欢迎的大规模操作方法是反渗透。在反渗透中，水在高压下通过一个又一个过滤器，希望每次都能去除越来越多的盐。让水通过这些过滤器是该过程中最耗能的部分，过滤器越薄，所需的压力就越小。

洛克希德公司提出的海水淡化项目采用石墨烯进行过滤，这种材料已被誉为现代奇迹。石墨烯的强度是钢的一千倍，厚度也只有一个原子。去年 7 月，《大众科学》杂志报道了它在水过滤方面的潜在用途。海水通过只有一纳米宽的微小孔隙，过滤器将允许水分子通过，同时阻挡形成盐的原子。这些过滤器是一种能耗更低的选择，过滤效果更好。洛克希德公司预计将在 2013 年底前推出原型过滤器。