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摘要：神户大学的先进膜工学研究中心是日本第一个也是唯一一个综合性的膜工学基地，其正与东丽、东洋纺以及日东电工合作，开展海水淡化膜的研发，通过利用FO膜的海水淡化技术，研发几乎不耗能的水处理系统。此外，该中心正在进行二氧化碳分离膜以及从工业废水中提取氨的分离膜技术的研发，以解决环境问题和能源问题。

关键字：膜技术、分离技术、海水淡化、二氧化碳分离膜、氨浓缩装置、碳中和

作为全球水资源短缺问题和碳中和的解决方案，基于膜的分离技术热度颇高。神户大学的先进膜工学研究中心正在开展用于海水淡化和有机溶剂分离的膜的相关研究，涵盖了从基础研究到社会应用的闭环。分离技术，即将目标物质从混合物中提取出来，如果采用膜技术，便能够在室温下完成分离，有望实现显著的节能效果。该中心旨在利用膜技术解决环境和能源问题。

使用分离膜的氨浓缩装置，预计将应用于工业废水处理

先进膜工学研究中心成立于2007年，并在2019年重组为大学。据该中心的所长松山秀人介绍，该中心是“日本第一个也是唯一一个综合性的膜工学基地”。

该中心正在与东丽、东洋纺和日东电工合作，开展海水淡化膜的研发，这是日系企业具有全球优势的领域。在人口增长和气候变化等问题的背景下，膜技术的需求不断增加，反渗透（RO）膜被广泛使用。

先进膜工学研究中心正致力于正渗透（FO）膜的研发，能够将能耗降低到RO膜的大约四分之一。该中心正进一步开发使用FO膜的海水淡化技术，研发几乎不耗能的水处理系统。

该系统的工作原理如下：使用FO膜进行海水淡化时，用膜将海水和浓度高于海水的驱动溶液隔离，然后将淡水引致驱动溶液一侧。据悉，分离驱动溶液和淡水时，采用热能将其分为两层，而这一步骤使用太阳能的热量，因此能源消耗可以降至趋近于零。

在采用RO膜之前，海水淡化主要通过“蒸发法”进行，即将海水加热。蒸发法需要大量的能源，因此逐渐被使用膜的淡化法所替代。类似的趋势也出现在化工厂中，松山所长透露，“蒸馏正在被膜所取代”。

中空纤维生产设备

化工厂的“蒸馏”是利用沸点的差异，通过使混合物中的特定物质蒸发来实现其分离。在日本，化学工业中大约40%的二氧化碳排放发生在蒸馏工艺中。

为了实现碳中和，降低蒸馏中的二氧化碳排放是化学工业的一大课题。反应、萃取等化学品生产中广泛使用有机溶剂，如果能使用膜对该溶剂进行分离，那么能源使用就会大大减少。该中心致力于有机溶剂反渗透膜的研发，据估算，如果该技术能够投入实际使用，那么能源消耗量可以降至传统方式的约1/100。

此外，该中心还在进行二氧化碳分离膜的研发，由于碳中和的需要，该技术备受关注。这是一种独特的分离膜，通过在膜中加入只与二氧化碳反应的物质，可以同时实现二氧化碳的选择性和高渗透速度。

膜分离技术关系到各种“节能”技术，松山所长表示，它还关系到“创能”技术。以往，工业废水需要以高成本处理，该中心正在开发一种膜分离技术，能够从工业废水中提取氨，并将其作为资源使用。为解决环境问题和能源问题，该中心力争引领膜工学研发，促进膜工学的发展。

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