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钢铁助中东人民解决喝水问题

   张鹰

  7月9日,世界钢铁协会发布消息称,不锈钢等一些特定钢铁品种由于其本身具有的耐腐蚀性和超强导热性能,已成为中东地区规模巨大的海水淡化行业“明星”。
  海水淡化行业是一个全球性的产业——截至目前,全球商业性的海水淡化工厂超过1.7万家,为全球174个国家提供可用水。在异常干旱的中东地区,淡水稀缺,人口却不断增长,饮用水非常珍贵。几十年来,该地区一直依赖海水淡化工艺来获得宝贵的淡水资源,该地区海水淡化产能占全球的60%以上。其中,沙特阿拉伯是该地区最大的淡化海水生产国。海水淡化设施的建造一定程度上拉动了钢铁需求。
  现代海水淡化工厂通常分为两种,一种采用热蒸馏工艺,另一种采用反渗透工艺。通过管道输送的海水经过热蒸馏或反渗透工艺处理后,会被分成处理后的水和浓缩盐水,而浓缩盐水的盐度要高于原生海水。其中,热蒸馏工艺模拟的是水循环过程,通过热量将海水蒸发,再将水蒸气冷凝,从而实现海水的净化;反渗透工艺则利用水泵产生的高压迫使海水穿过一层薄膜,水会从薄膜中通过,而盐分和其他固体矿物质则会被阻隔在外。
  由于具有耐腐蚀性,且维护成本较低,不锈钢成为上述两种海水淡化工厂的首选材料。
  目前采用热蒸馏工艺的海水淡化工厂通常使用含钼的双相不锈钢,如2205和2304级不锈钢。除具有较强的耐腐蚀性外,双相不锈钢还有着很高的机械强度,这意味着它的建造用钢量更少,海水淡化工厂蒸发器的总密度和重量因此得以减少30%,从而提高了经济性。
  采用反渗透工艺的海水淡化工厂则普遍通过使用含有6%钼的不锈钢和超级双相不锈钢(例如,以色列亚实基伦海水淡化工厂使用的是2507级不锈钢),也能够有效防止腐蚀。
  虽然海水淡化行业是中东地区保证饮用水供应的一大核心行业,但作为能源密集型行业,该行业碳足迹较大。不过,新型海水淡化创新技术或可帮助该行业变得更加绿色。
  2020年1月份,沙特阿拉伯政府委托英国太阳能水资源股份有限公司(Solar Water Plc)在该国的尼尔姆新区(NEOM,位于沙特阿拉伯西北部的一个工商业新区)建设该国首个穹顶式太阳能海水淡化工厂。
  按照英国太阳能水资源公司的穹顶太阳能概念,海水将流入一个由钢材和玻璃建造而成的穹顶。该公司相信,通过使用抛物面镜将太阳能辐射聚合到钢架玻璃构造上,该创新技术能够在穹顶内部形成“持续性水循环”。钢材具有的耐腐蚀性和超强导热性,是该项目取得成功的关键。
  随着海水淡化技术的不断发展和可再生能源解决方案的出现,相信钢铁作为经济性较高、可靠且高度可循环利用的材料,将继续在饮用水的生产环节中扮演重要作用。
  《中国冶金报》(2020年07月17日 02版二版)
 

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