수자원 부족 문제는 점점 더 심각해지고 있으며, 해수 담수화 기술은 이 문제를 해결하는 중요한 방법 중 하나가 되었습니다.
해수 담수화는 사용 가능한 식수를 얻기 위해 해수에서 과도한 염분과 미네랄을 제거하는 과정입니다. 현재 전 세계적으로 20여 가지 이상의 해수 담수화 기술이 존재하며, 이러한 기술들은 주로 다단증류법 및 다단플래시 증류법 등으로 대표되는 열식 담수화 기술과 역삼투압 등으로 대표되는 막식 기술로 나눌 수 있습니다.
역삼투압 막은 효율적인 분리 기술입니다. 일상 생활뿐만 아니라 산업 생산에서도 신에너지, 생물의학, 수처리 등 다양한 분야에서 막의 흔적을 항상 찾을 수 있습니다.
현재, 역삼투막법은 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 탈염 기술로, 설치된 용량의 약 69%를 차지하고 있습니다. 역삼투는 막 여과라고도 하며, 물리적 과정으로 핵심 기술은 탈염 막입니다. 고출력 수압 펌프를 사용하여 해수를 탈염 막 쪽으로 강제로 밀어넣어 0.0001마이크론보다 큰 물질은 걸러내고 물 분자는 통과하게 합니다. 탈염 과정 중에는 물 속의 박테리아와 미량 원소도 대부분 제거됩니다. 그러나 이 방법은 막이 손상되지 않도록 해수를 막에 도달하기 전에 잔여 염소와 큰 입자를 제거하는 사전 처리가 필요합니다.
최근 몇 년간 새로운 유형의 탈염 기술이 등장했습니다. 바로 열-막 결합 탈염 기술로, 예를 들어 투과증발(Permeation Evaporation) 기술이 있습니다. 투과증발의 탈염 원리는 막 양쪽의 증기 압력 차에 의해 구동되며, 해수의 물 분자는 액체 상태로 막을 통과하여 상변화를 겪고 최종적으로 기체 형태로 막을 통과한 후 응축되어 수집됩니다.
투과증발은 다른 막 탈염 기술에 비해 에너지 소비가 적다는 장점이 있습니다. 그 에너지 소비는 약 5~7kWh/m³으로 추정되며, 이는 역삼투압 기술보다 낮습니다. 따라서 물 생산 비용은 1⽴방미터당 약 4.5~12.9위안(CNY)으로 예상되어 가장 경제적인 탈염 기술 중 하나로 손꼽힙니다.