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文：Eva
地球上雖然水源豐富，但超過97%鹽分過高不適宜飲用，只靠河流、湖泊或地下水提供食水。氣候變化、天旱、人口增長和工業發展，令本世紀用水需求不斷上升，令人擔心飲用水會供不應求。按聯合國統計，目前超過10億人仍生活在缺乏水源的地方，人數於2025年更可能上升至18億。
四面臨水用不得
無疑，海洋能提供無限水源，但由於含有鹽分，要經過淡化才可飲用。按國際海水淡化組織最新數據，現時全球共有13,080所海水淡化工廠，每天可生產總共55.6萬立方米飲用水，僅佔全球可用水0.5%。淡化工程所需能源大、成本高，過往只有油價低和缺乏水源的國家使用。不過，時至今日水源缺乏不再是單一地區問題，全球大多數地區人民正活在長期旱災及水源不足，令海水淡化需求大增，連加州、倫敦及多個澳洲城市亦計劃興建淡化工廠。
雖然有關工程有助解決飲用水不足，但過往仍未獲所有人認同。環保團體指，一個大型海水淡化工廠每年所用能源，便等同3萬戶家庭用電量。過程亦會排放溫室氣體，又會令海洋生物誤闖機械造成傷亡。但隨著科技進步，淡化成本已大大降低，澳洲便有化淡工廠轉用風力發電來運作。
技術源自糖廠
早在16世紀，歐洲探險家已在一次航海中，透過煮沸減少海水鹽分，踏上海水淡化第一步，但真正轉捩點便要追溯至1850年美國製糖工業。當年工程師Norbert Rillieux發明利用多效蒸餾來提煉結晶糖，原理是運用一連串小密室，讓每一密室逐步減壓，隨後密室的能源需求便逐步下降，加上較前密室所產生熱能可重複給予餘下密室使用，能源消耗量便下降超過8成，大大節省製糖成本，有關技術便被引入海水淡化。
可惜，只有少量多效蒸餾海水淡化工廠面世，因為海水礦物質會沉澱在熱能轉換面，阻礙能源轉換。及後，新技術「thermal-desalination」（熱力去鹽）解決了這問題，海水蒸發過程無須再經過熱能轉換面，但工程卻需大量熱蒸汽。因此，熱能海水淡化工廠須興建在發電站旁，能源消耗極大。
技術不斷改良
其後，美國科學家開始研究以滲透膜阻隔可溶水鹽分，希望把產量提高。初期，逆滲透作用只能出產少量飲用水，成效不大，直到1960年Sidney Loeb和Srinivasa Sourirajan製成新種滲透膜，能阻隔可溶水鹽分，他們發現在較濃的溶液上施壓便能產生「逆轉滲透作用」，因而令產量大大增加。
但「逆轉滲透作用」並非完美，海水的可溶微粒會堵塞滲透膜，事前要利用過濾器和化學物料來去除，滲透式膜亦須定期清洗。一般來說，每公升海水含有33至37克可溶微粒，但要轉化成飲用水便須大費周章。至70年代，經交鏈反應（cross-linking reaction）程序處理的全新逆滲透膜面世，不但能增加水流量，更能承受不同酸鹼度及溫度轉變，有關技術自此壟斷淡化工業。80年代，首間大型處理海水的逆滲透作用工廠在沙特阿拉伯建成，當時每生產一立方米飲用水要每句鐘花上8千瓦電力。
逆滲透作用能源消耗大，科學家便研究以能源恢復器（energy-recovery device）降低消耗量，效能由初期75%提升至96%，令淡化工程每句鐘所花的電力減少至3.7千瓦。改良後的滲透膜和能源恢復器有助減低成本，每立方米飲用水大約由90年代的1.50美元降至2003年的0.5美元，日後大多海水淡化工程採用此法。現時，科學家仍不斷研製更好的滲透膜以減少能源消耗。
海水經處理後被分隔出來的鹽分濃度偏高，擔心直接排出海洋會影響生態，但已有研究指當鹽分排出海水後，在500米海域內便能回復正常濃度，至今仍未有科學家能提供充分理據，證明鹽分高海水會對環境造成長遠影響。
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