美国NNI制定水资源可持续利用计划

作者: 2016-05-31 18:47 来源:战略情报研究部
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3月22日,美国国家纳米技术计划(NNI)宣布推出题为“通过纳米技术实现水资源可持续利用:针对全球挑战的纳米级解决方案”的新纳米技术联合计划[1]。该计划将利用工程纳米材料独特的性能优势,通过开发技术解决方案,解决有关水质和水量相关的紧迫技术挑战,缓解目前在水资源供应方面的压力,为未来水资源的可持续利用寻找出路。该计划列出了三大技术要点,并制定了相应的关键目标,参见下表。

表1  美国NNI水资源纳米计划关注的技术要点及其目标

技术要点

5年目标

10年目标

利用纳米技术增加水供应

1)利用纳米技术将过滤与膜分离系统的通量提高一倍,成本降低一倍

2)示范运用纳米技术替代海水淡化反渗透膜

1)将纳米海水淡化技术示范推向市场

2)开发能够完全替代金属催化剂的纳米催化剂用于水处理

利用纳米技术提高水供应与使用的效率

1)开发纳米涂层技术,将水管摩擦力降低50%,减少通过水管输运水所需的能源

2)开发低成本光子纳米结构,促使太阳热能被应用于工业加热工艺,包括水净化、食品加工、采油等

1)开发纳米技术增强的管道系统和零部件,使之更轻、更强,更耐久;减少甚至消除生物成膜、腐蚀和结垢带来的影响

2)开发低成本、长寿命的纳米技术流体、薄膜和材料,将制热与制冷的水效率和能效至少提升5倍,大幅降低维护需要和成本

利用纳米技术推动下一代水监测系统发展

1)开发纳米技术传感器,用于持续实时水质监测系统

2)开发纳米传感器与网络,用于精密农业监测和优化水、养分与农药的靶向输送

基于纳米技术创造出完整的、用于空间环境下的水污染物检测与分析系统

(姜山)

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