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水通道蛋白膜:節能高效的仿生水處理新技術

2019-07-27    來源:中國網
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  水通道蛋白具有輸水量大、能耗低、選擇性強等特質。水通道蛋白通過靜電作用,吸引水分子翻過通道,且只允許水分子跨膜運輸,通常每個水通道蛋白每秒鐘能夠運輸多達103~106個水分子,以1克水通道蛋白為例,每秒鐘能夠運送0.7~700L的水,輸水量驚人。同時作為細胞膜內的內含蛋白,水通道蛋白運輸水的驅動力來自靜壓及滲透壓,能量消耗很小,具有輸水量大、能耗低、選擇性強等優秀品質。

  水通道蛋白膜用于水處理能耗將大幅降低。與現有的微濾、超濾、納濾、反滲透膜等各種膜技術相比,丹麥Aquaporin公司利用DNA重組技術研究開發出的仿生水通道蛋白液體膜孔徑只有0.5納米左右,可通過分子量達到個位數級別,比目前最精細的反滲透膜還要精細。在同等壓力下,水通道蛋白膜的水通量是現有反滲透膜的約8倍,鹽截留率達到96%,比現有反滲透膜高出約8個百分點,如果達到同等水通量(即達到同等水處理效率),這意味著水通道蛋白膜的能耗將大幅降低。實驗表明水通道蛋白膜用于海水淡化的噸水電耗<1度,遠低于傳統反滲透的2.1-6度。實驗表明,水通道蛋白膜的水通量、鹽截留率、二價離子截留率也明顯高于現有的正滲透膜。可以說水通道蛋白膜主要水處理性能明顯優于市場上現有的各類膜技術。

  水通道蛋白膜的應用領域和市場空間。Aquaporin公司正在積極探索將水通道蛋白膜技術用于海水淡化、廢水減量、污水處理、滲透壓發電和產品濃縮等領域,其用于廢水減量可將廢水減少75%左右。假設未來水通道蛋白膜技術可占有全球10%的膜處理市場份額,則工程需求在40億美元以上,膜組件需求在11億美元以上。假設中國未來10%的反滲透膜被水通道蛋白膜替代,則膜需求為367萬平米/3億元以上;假設中國未來30%的海水淡化采用水通道蛋白膜技術,則工程市場在60億元以上,膜需求為100萬平米/0.8億元;假設未來國內10%的污水用水通道蛋白膜減量,則膜需求為2375萬平米/19億元。

  Aquaporin公司的水通道蛋白膜即將規模化應用。Aquaporin公司經過多年的努力,以及與多家重量級行業用戶的合作,探索出水通道蛋白膜的多種應用,其研制的水通道蛋白膜即將于年內小批量生產,預計2014年產量將達到1萬平米,是國際領先的膜研制企業。

  投資評級與風險提示。我們認為水通道蛋白膜技術作為一種全新的水處理技術,未來可能引發全球水處理技術的革命性變化。國中水務作為Aquaporin在國內的唯一合作伙伴,有望分享Aquaporin公司水通道蛋白膜產業化帶來的收益,同時實現水處技術上的跨越。維持國中水務買入評級。風險在于水務行業政策發生變化、政府部門不能足額支付水費,天地人垃圾滲濾液訂單增長不及預期,以及公司涉足的新技術領域商業推廣不及預期。

 
 
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