喝着可口可乐的时候，总是想到印度——缺水的印度在卖水。因为缺水，印度第一个尝试核能海水淡化样板工厂。中国实施西部大开发战略的时候，笔者总感觉国人忘记一件极其重要的事情，直到西南大旱方才茅塞顿开，假设工厂迁徙内地，黄河、长江等河流上游便会大量消耗用水，因此，下游就要出大问题了。
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http://blog.sina.com.cn/s/blog_60f2861d0100hlib.html
最近在读特斯拉的书籍，这位疯狂的科学家有个梦想，把海水弄到沙漠里去。特斯拉的另外一个梦想是电力的无线传输，以及电力的廉价获取（笔者认为，这种愿景极其可能，比如在月球建设核电厂，然后无线传输到地球上来，再把海水淡化，输送到塔克拉玛干沙漠中去）。
这不是什么大胆设想，如果风力发电、太阳能发电、潮汐发电可以作为新能源考量的话，那么核能海水淡化项目就刻不容缓。难道让下一代人住在废都里吗？
2010-中国西南大旱
全球水资源可用量
地球表面3/4为水覆盖，估计总量为1.3 x 10（18次方）立方米，不过其中97.5%为海水，含盐不适于人类饮用。剩下2.5%，又有一大部分为极地冰和冰川，最终只有不到1%的水能为人类使用。估计人类可利用的淡水资源为9 x 10（12次方）立方米，而另外3.5 x 10（12次方）立方米为水库储存。这一小部分水资源，竟然支持了现在地球上的所有生命。
下表显示，世界淡水年消耗量约为可利用水资源的1/3。
不过，这些水资源并非“公平”地分配在这个星球上，下图为水资源紧张程度：
可供参考的美国当地提出三种解决此类问题的办法
1.美国德州国会议员Jim Wright在1960年代出版过一本书，其中提到过“北美水资源与能源联盟”（North American Water and Power Alliance）。强调对既有淡水资源的更好管理。
Jim Wright, The Coming Water Famine (New York: Coward McCann, 1966)
http://en.wikipedia.org/wiki/North_American_Water_and_Power_Alliance
也即科学化的水利工程管理。类比中国，可以将南水北调、淡水循环利用概括进去。
2.在人口密集气候干燥的地区植树造林，植物蒸汽会通过更好的雨型循环淡水。而这又是淡水资源管理工程附带的结果（也即，含在第一项水利工程内）。
3.长久来看，核能技术将提供无限的淡水供应，只要能够降低海水大规模淡化的成本，并有助于废水排向大海之间循环利用多次。如果有了这种技术，撒哈拉沙漠将会变为富有可居住的地区，还有亚洲的隔壁沙漠。
当今的海水淡化技术
多段急骤（Multistage Flash：MSF）：69%
逆反渗透（Reverse Osmosis：RO）：23%
综合效果蒸馏（Multi-Effect Distillation：MED）：3%
电渗析（Electrodialysis：ED）：2%
其它方法：3%
中国的核能海水淡化规划，包括耦合自主开发的核热反应堆，以及综合效果蒸馏法的海水淡化工厂。第一个5兆瓦热的热反应堆自1989年开始运行。3500立方米/日的MED工厂耦合到汕头5兆瓦热的热反应堆上。已经批准在中国北方建设200兆瓦热输出的热反应堆样板项目。商业化的核能海水淡化工厂，基于耦合200兆瓦热的热核反应堆以及150000立方米/日MED工厂，计划本世纪末建于大连（上述资料现在应该不太准确了）。
本世纪末，能源生产新领域将是核能源。1990年代末再往后发展，常规裂变、裂变增殖、裂变熔合以及熔合反应堆能源，将作为一种主要的新能源加入世界电网系统，而核能源生产的废热可以作为工业处理应用的主要能量来源，比如海水淡化，以及核电站附近的相关应用。
使用核能源最为有效的方法是开发核能综合企业。
核能综合企业是农业与工业复合型城市，围绕在核能工厂附近，各自处于0.5千兆瓦-1.5千兆瓦的范围（按现在的标准）。为了节省分配成本，开发生成的废热，输出的工业用户围绕在工厂四周，创建新型的“干净”工业（与就业）中心。随着日益重要的“干净水源”问题，复制加州帝王谷可能性的增加，海水淡化与其它水净化对废热的开发利用，使得核能综合企业在农业与干净水需求之间扮演重要角色。
*加粗为中国可以重点合作的国家，加拿大与澳大利亚华人，应该重点考量该国的丰富铀矿商业机会。尼日尔前段时间政变，与铀相关。
海水淡化的可能
使用充足的海水资源生产淡水，供应市镇，这需要能源，很多国家把核电厂当作一个机会。比如印度，就用核电厂的设施搞了一个海水淡化系统。
淡化技术——也即海水脱盐——这并不新鲜。在过去50年的时间里，这种用法逐渐增长，特别是在中东与北非，那里淡水非常稀缺。这种海水淡化设施为能源密集型系统，过去从常规化石燃料电厂取得能源供应。考虑到环境的缘故，必须要寻找其它干净能源。
核能与淡化功能耦合工厂的技术，日本和哈萨克斯坦已经在用，在那里，从1970年代就开始商业运营。印度也在寻求国内及国际经验合作的扩张基础，在卡尔巴卡姆（Kalpakkam）建了一个示范工厂，位于印度东南部。其它考虑核能海水淡化的国家还有南韩、俄罗斯、巴基斯坦、伊朗、埃及、沙特阿拉伯、印度尼西亚、摩洛哥、突尼斯、阿根廷、加拿大，还有中国。
核能海水淡化前景
明天的核能工厂的设计师，可以制造一种双重用途的反应堆——既能产生电，又能低成本地将海水转化成可以饮用的淡水。这种双功能的生产系统，就叫“核动力淡化装置”。
国家的经济状况，决定着海水淡化的未来，通过先进的反应堆设计，可以降低海水转化成淡水的成本。发展中国家面临越来越严重的水资源危机，这点比较吸引人。
2002年10月16-18日，在摩洛哥召开了一次核能海水淡化国际研讨会，有35个国家的专家列席，讨论主题就有核能工厂。与会者听说，先进的高温气冷式反应堆设计比较有竞争力，也很安全干净，是传统化石能源工厂的有力替代选择，还能生成电力，与海水淡化设施耦合，可以生成淡水，成本大约是，2立方米1美元。
印度帮助建了一个示范海水淡化工厂，上面说了，位于印度东南部的卡尔巴卡姆，2003年3月运行。关于成本效率还没有做出评定，它用的是旧式的重水反应堆。不过。总算提供了一个机会来研究，寻求解决印度东南部缺水的解决方案。
过去，核能设计师并没过多考虑这些要求，不过情况正在变化，可以开发一些中小型的核反应堆，适应这种要求。
发展中的海水淡化项目
可再生淡水资源的数量约为40,000立方千米，其中只有5%可取回，5%能使用。而且，水资源并非按地理与季节均衡分布。
现在愈加明晰的是，使用适当技术，包括核能与相关技术，可以用来发展可持续的淡水资源，其中最特别的方法便是海水淡化，在这方面的技术越来越发达。而这些工厂的能源，可以是蒸汽，也可以是电力。常规化石能源也可以使用，不过对环境污染太严重。
使用核能进行海水淡化，越来越为人所吸引，因为海水淡化是能源密集型的处理进程。而且，核电厂产生的废热，也可以用在海水淡化设施中。哈萨克斯坦阿克套（Aktau）的一个钠冷却核电厂（BN-350）便是一个成功例子，这已经证明了技术的可行性，以及这种热电联产核反应堆的安全可靠性。更小规模的例子，压水反应堆连接的十来个海水淡化设施，在日本也运行成功。更大规模的核能海水淡化商业应用，主要看替代能源供应选择的经济竞争性了，不用说，既缺水又缺能源的国家太多了。
国际原子能组织在这方面聚集了不同国家的专家，学习技术、经济评估以及其它核能海水淡化的要素（如果是耦合型的工厂，也即既生产电力又淡化海水，肯定要考虑到经济因素）。其它活动还有，一些技术文本的出版，比如《核能海水淡化的可选确认规划》（Options Identification Programme for Demonstration of Nuclear Desalination (TECDOC-898)），1997年还召开了相关研讨会。调查结果激发了各成员国评估计划及启动核能海水淡化项目的动力。
所有核反应堆都可以提供淡化过程所需要的能量，能否应用主要看时间表而定。来自核工厂的相关经验，已经用于地方上的供热系统，这方面已经有了技术文本。核电厂直接相关的安全、管理与环境因素，在海水淡化与核电耦合设施中，都要进行考量。既有的国际安全标准与指导，看起来好像能适合这类淡化工厂。
国际原子能组织联合研究项目“核反应堆与淡化系统耦合优化”，1998年从9个国家开始启动。工作包括，评价淡化系统耦合的反应堆设计，耦合优化，性能改进，以及核能淡化系统的先进技术。
另外还有个软体项目名为“淡化经济评估程序”，英文简写DEEP。可以输出动态表单选项的水电、成本要素、能量消耗分类的平准价格成本。通过调节输入数据，包括设计电量、热电循环参数与成本等，以此模仿特定电厂。
在日本和哈萨克斯坦运行的经验上，预计会有新的国家加入，比如南朝鲜，已经开始设计工业废热核电淡化工厂，使用330兆瓦热的反应堆，名为SMART。俄罗斯也利用一系列的船装设备KLT-40C着手核能海水淡化项目。印度好像一路领先，将淡化设施耦合到既有170兆瓦热加压重水反应堆上（PHWRs），建了一个样板工厂。地址位于印度金奈市南边的卡尔巴卡姆。
1999年，国际原子能组织启动过一个地区技术合作项目，“整合核能与淡化系统设计”，激发技术持有者与潜在最终用户的合作。印度尼西亚、突尼斯、巴基斯坦、伊朗在这个框架下，考虑到当地条件，有着特别的技术帮助需求。其它缺水的国家亦是有此想法。
可能的技术供应方有南朝鲜、俄罗斯、阿根廷、加拿大、法国以及中国。
摩洛哥在1998年连带中国进行项目之前的研究，使用10兆瓦热的供热反应堆，一天能够产生8000立方米的饮用水，这是位于Tan-Tan经过综合效果淡化处理技术完成的结果。埃及在1999年进行了废热发电与生产饮用水的可行性研究，预计地点是地中海沿岸的El-Dabaa。
印度有样板项目。巴巴原子研究中心（Bhabba Atomic Research Centre：BARC）从1970年代就开始从事海水淡化研究工作了，开发出多段急骤（Multi-stage flash:MSF）与逆反渗透（Reverse Osmosis）技术。为了获取效益，BARC打算建设混合型的MSF-RO淡化样板工厂，耦合到170兆瓦热的PHWR设备中，运行于卡尔巴卡姆的马德拉斯核电厂。
核能海水淡化工厂项目，包括一个MSF工厂，每日容量为4500立方米，还有RO工厂，容量为每天1800立方米。合在一起，可以提供充足的淡化水，既能满足核电厂的水处理需求，又能满足周围居民的饮水需求。
样板工厂的目标是：
1.建立自主的海水淡化工厂设计、制造、安装与操作的能力。
2.为更大规模的核能淡化工厂生成必要的设计输入与优化处理参数。
3.作为国际原子能组织成员国的样板项目，如果他们感兴趣参与的话。
卡尔巴卡姆的项目开始于1998年，已经准备了初步安全分析报告与初步设计基础报告。主要器材正在分段采购或制造。MSF与RO工厂的土建工程也在进行当中，还有管理问题，也在接近完成当中。正在验证初步安全分析报告，而最终安全分析报告也在准备提交之中。
2002年左右安装时大部分器材到位，试运行2002年底设计完成。完成试行交接之后，该项目会对国际原子能成员国感兴趣的成员开放。分享相关管理信息。根据项目经验，容量1000万加仑的标准工厂能在2005年完成。该工厂既会用MSF也会用RO技术处理。
经验分享。对于大规模的核能海水淡化工程，主要取决于经济竞争力。哈萨克斯坦与日本的操作经验，并不足以证明在很多发展中国家考虑核能淡化的经济可行性。
印度的海水淡化项目，如果试运行成功，则会加大人们对于核能海水淡化的信心。重要的是，该项目的操作与维护经验，也会与其它感兴趣的国家分享。
印度核能海水淡化项目简介：
该工厂与核电厂耦合，170兆瓦电力的加压重水反应堆。流程图表示：
1.高压涡轮机
2.水分离器/回热器
3.低压涡轮机
4.电厂冷凝器
5.水减速冷凝循环
6.海水冷凝循环
7.发生器
8.多段急骤（MSF）工厂化工预处理部分
9.MSF工厂盐水加热器
10.MSF工厂热恢复部分
11.MSF工厂热排斥部分
12.逆反渗透（RO）工厂
13.RO工厂能量恢复涡轮机
14.中间热交换
15.产品储存槽
16.……
有份核能海水淡化的技术手册，PDF版本，可供参考：
http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/TRS400_scr.pdf
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