利用核能淡化海水，確保淡水資源安全

水是氣候危機的核心問題。海平面上升、洪旱日益頻繁、冰川積雪覆蓋面積減少，所有這些預計都會阻礙人們獲得飲用水源。如果沒有緩解氣候變化帶來的這些影響和其他影響的解決方案，水資源短缺將日益威脅全球范圍內的生活質量。對飲用和工業用淡水的需求不僅限于內陸國家，而且影響小島嶼發展中國家和擁有大片沿海地區的國家。

核電廠可提供一種解決方案，同時具有雙重用途：生產低碳電力和將海水轉化為淡水。原子能機構非電力應用技術負責人Francesco Ganda說：“以核能為動力的非電力應用，如海水淡化，為當前和子孫后代將面臨的一系列水密集型工作——從數百萬家庭的消費需求、淡水的工業應用到農業和畜牧業養殖——提供了可持續的解決方案。

近30年來，原子能機構一直支持各國努力通過核能海水淡化改善清潔水的供應、質量和獲取。核能海水淡化利用核電廠產生的熱量和電力，通過蒸餾或膜分離（主要是反滲透）去除海水中的鹽分和礦物質。利用核能進行海水淡化的碳密集度較低，與化石燃料型技術等替代方法相比，成本具有競爭力。印度、日本和哈薩克斯坦在核能海水淡化方面經驗最為豐富，擁有數百堆年成功運行經驗。這一解決方案為成千上萬的社區提供了一條經濟可行的飲用水之路。“核電廠能夠幫助滿足對飲用水日益增長的需求，并為許多干旱和半干旱地帶嚴重缺水地區帶來希望。”Ganda補充說。

1996年，原子能機構成立了第一個核海水淡化咨詢組，幫助促進有關核海水淡化活動的討論，并為各國交流核電廠海水淡化應用經驗提供論壇。自那以來，全球對利用核能進行海水淡化的興趣與日俱增。

“越來越多的國家正在認真考慮利用核能進行海水淡化，以滿足用水需求，同時避免碳排放。”Ganda表示，“由于海水淡化是一項非常耗能的技術，因此必須利用核能等大規模零碳能源提供動力，以便繼續為世界各地越來越多的人提供必要的清潔用水，同時應對氣候變化和實現凈零排放的承諾。原子能機構站在支持各國實現這些目標的最前沿。”

為了促進和加快這一科學領域的行動，原子能機構開發并推出了兩個軟件程序：海水淡化經濟評價程序和海水淡化熱力學優化程序。兩個軟件的設計目的是讓專家們能夠對不同動力源與各種海水淡化程序耦合進行經濟、熱力學和優化分析。

實現海水淡化的潛力

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2022年，原子能機構通過技術合作計劃在約旦安曼主辦了一次國家培訓班，以建設利用小型模塊堆淡化海水的能力。通過原子能機構的“小型模塊堆及其應用”平臺，約旦原子能委員會請求原子能機構核能專家對采用小型模塊堆的核淡化研究進行審查。

約旦原子能委員會核動力堆專員 Khalid Khasawneh說：“在約旦，海水淡化被認為是滿足預期需求和減少供需缺口的主要淡水來源。”研究發現，利用核能進行海水淡化在約旦是可行的。Khasawneh還表示，“與進口能源相比，核能能夠為最終消費者提供具有競爭力的淡水價格。”

原子能機構將于2023年10月在莫斯科主辦一次跨地區培訓班，旨在探討使用小型模塊堆和微型反應堆的熱電聯產項目的設計考慮因素，在這些項目中，電力或熱能成為海水淡化過程的動力。

作為對“原子能機構核海水淡化工具包”分析軟件和原子能機構培訓的補充，原子能機構出版了一系列旨在向專家介紹利用核能進行海水淡化的設計、經濟和安全的技術出版物。為了推動這一領域的創新，原子能機構還完成了許多與海水淡化有關的協調研究項目。

原子能機構正在繼續組織力量，加強現有和未來核反應堆如何能夠通過利用核能海水淡化技術，為增加獲得清潔用水的機會作出貢獻。去年，原子能機構啟動了一個新的研究項目，以評估包括核海水淡化在內的各種核熱電聯產應用，并探討各國為何以及如何在應對氣候挑戰的方案組合中考慮核熱電聯產。