海淡能資源技術發展與應用趨勢

 

刊登日期:2025/1/5
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【專題導言】
劉柏逸 / 工研院材化所
 
在氣候變遷持續的影響下,全球勢必得面對水資源分布不均及淡水資源匱乏等挑戰,開發穩定淡水資源為國際間須共同面對的關鍵議題。為降低產業及民生用水需求衝擊,海水淡化為目前全球解決淡水資源缺乏的方案之一,我國政府亦規劃建置台灣本島海水淡化廠,作為強化穩定國內區域供水韌性的重要策略,目前針對西部北、中、南,規劃興建7座海淡廠,將陸續於新竹、台南、桃園、嘉義及高雄完成海淡系統建置,總計未來10年相關投資將達新台幣1,600億元。然而,海淡之鹵水(濃鹽水)含高鹽分,直接排放會影響海域生態,若無有效處置,海淡新建廠環評難以通過,因此鹵水議題已成為海淡廠能否興建之關鍵。
 
傳統海淡逆滲透技術(SWRO)為目前海水淡化最主要的處理技術,但在其營運過程中產生之高能耗及高碳排放問題,將對環境造成一定衝擊。近年來全球在面對淨零碳排放的急迫情況下,勢必要優化海淡處理系統,以降低產水過程中的能耗;依水利署規劃未來國內海淡總產水量,每年用電量將需增加12.4億度電,相當於台北市單月用電量,換算碳排放量每年將增加逾60萬噸CO2e。因此,如何透過海淡技術來衍生並創造節能效益,或是結合再生能源作為輔助手段,都將有助提升未來海淡技術之發展優勢。
 
台灣四面環海,海洋資源豐富,若能將海淡鹵水有效轉化為能源與資源,實現海水淡化的低碳化與資源化,將成為當前技術創新的關鍵方向。在資源利用方面,海水淡化除了提供淡水,過程中產生的鹵水及其他副產品也被視為可再利用資源。資源化技術的應用不僅能減輕環境負擔,還能提高經濟效益,如從濃鹽水中提取氯化鈉、氯化鎂及硫酸鹽等化學物質,可用於工業和農業;提取稀有金屬如鋰、鍶和鉀,則可供應新能源產業需求。能源化方面,除了現行系統利用能量回收裝置進行節能措施外,利用濃鹽水的鹽差進行發電,亦能同步實現能源回收,並降低濃鹽水濃度減輕鹵水排放之環境問題。隨著全球朝碳中和目標推進,低碳化和資源化技術的進一步發展將成為海水淡化領域的重要趨勢。
 
本期「海淡低碳化與資源化技術」專題,將針對具未來潛力的海淡能資源技術發展與應用趨勢進行介紹,讀者能藉此專題文章瞭解海淡能資源技術之研發進程與趨勢,也期盼政府及產學研各界投入更多資源,建立國內低碳綠色海淡產業,為台灣水資源產業環境注入新的技術能量。

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