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16世紀時，英國女王伊麗莎白頒布了一道命令：誰能發明一種價格低廉的方法，把苦澀腥咸的海水淡化成可供人類飲用的淡水，誰就可以得到10000英鎊的巨額獎金。但是直到現在，人類的海水淡化技術仍然處于設備龐大、成本高、效率低、推廣不易的尷尬境地。但是近日，由GE全球研發中心和美國能源部組成的研究團隊正在研發的一種手持式3D打印設備，有可能使海水淡化變得更為方便。更值得一提的是，他們用的是蒸汽汽輪機的原理來實現它。

這聽起來似乎有點奇怪。其實，這一概念來自GE科學家Doug Hofer和Vitali Lissianski的創意。要知道GE公司的研究部到處都是小型的水冷卻器和咖啡機，而Lissianski無意中與他的經理想到一個主意，他們聯手汽輪機專家Hofer，拿出了一個完美的淡化水方法：微型蒸汽渦輪機。

Hofer本人正在參與一項將GE汽輪機小型化的項目。而普通的GE蒸汽渦輪機往往有學校體育館那么大。“在傳統的蒸汽渦輪機中，蒸汽凝結就會變成水。”Hofer解釋說。“我們原以為也許同樣的原則可以用于海水淡化。”盡管這種系統通常用于發電，但Hofer解釋說，他們還可以運行這個流動系統去凍結海水或鹽水，而不是把它變成蒸汽。通過凍結混合物，鹽會以固體的形式自然分離，只留下冰，而冰融化之后就成了干凈的水。

迷你的3D打印渦輪

這可能會成為一個真正有用的工具，因為清潔的飲用水供應正在減少，而不是增加。地球上97.5%的水資源被鎖在大海里無法使用，而全世界有12億人處于嚴重缺水狀態。

“通過以冰的形式淡化海水，我們希望能夠改變這種態勢。”Vitali Lissianski說，他是GE全球研發中心能源系統實驗室的一位項目負責人。“通過凍結海水來淡化并不是什么新鮮事，但我們正在做的方式卻非常不同。我們利用的自己在葉輪機械方面的豐富知識開發了一種十分經濟的解決方案。”

“你也可以說是我們的渦輪“增壓”出了一個經濟的海水淡化系統。”Lissianski開玩笑地說。

Hofer解釋說，通過擴大渦輪機的冷氣來冷卻咸水或海水滴，會大大降低海水淡化所需要的能源。“冷卻的氣體與海水之間的熱傳遞比傳統的熱法海水淡化系統更有效率得多。”

如果這個手持的3D打印工具能夠試制成功，它能夠將海水淡化的成本削減高達20%。反過來也將吸引更多的資金被投向海水淡化設備。

對于這種水淡化概念，使用全尺寸的渦輪機并不明智。它們通常會有幾節火車那么大，往往需要數月才能制造出來。為加速開發過程，研究團隊使用由GE全球研究中心增材制造實驗室和GE航空在辛辛那提的增材制造中心開發的技術3D打印出小型化的部件。雖然還沒有確切的時間表，但是Hofer曾經多次參與過將GE渦輪機小型化的項目，因此經驗是現成的。所以我們有理由認為，可能在不久的將來，我們到海灘上玩耍時只需帶上這種手持式的工具就行了，無需再攜帶瓶裝水。