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舰船远赴大洋是一次性带足所有淡水，还是海上想办法，如收集雨水？
已服役的美国朱姆沃尔特级驱逐舰，图片来自美国海军。
各种驱逐舰还有核潜艇，它们的体型虽然都很大，但动辄十几亿美元以上的造价，想来也是寸土寸金。如果远赴大洋或长时间潜行深海前，都自带足够的淡水，那各型武器就没地方安置了。
另一个原因是，对航程较远、连续航行时间较长的远洋舰船来说,如果携带过多淡水，则淡水会因存储时间过长而导致细菌污染变质。
因此，军舰、潜艇和航母都自带海水淡化装置，这是必备的。
船上的救生艇，图片来自Gary Glauberman
海水淡化并没有很多人想的那么复杂，举一个例子，美国军舰上的救生筏都自带海水淡化装置。现在，咱们来了解一下海水淡化的几种方式。
真空的方式不少人认为，舰艇上的海水淡化不难，无非就是用油换水，因为海水淡化属于高能耗。
淡化海水是需要能源，但其实，并没有我们想的那么夸张。
原因如下，舰艇上的柴油发动机会源源不断产生大量的余热，这些热是有害的，需要时刻进行冷却，既如此，就可以使用发动机的余热来加热海水，一举两得。
而加热海水让其沸腾，并非我们想象的需要加热到100摄氏度，因为在93%的真空度下，海水在38.7摄氏度时就沸腾了。
因此，舰船上海水淡化，其过程是这样的。将海水抽上船，让发动机的余热加热到高于38.7摄氏度，接着将热海水送到真空室，海水沸腾并迅速蒸发，将蒸汽冷却，便得到了淡水。
此过程中，加热海水并没有消耗燃油，因为它是使用发动机的废热，它主要的耗能体现在那个抽真空的过程中。
使用真空淡化海水分为两种方式，一是真空沸腾式，其主要过程如前面所言。二是多级闪蒸式。
多级闪蒸，其过程就是将热海水连续喷入一个又一个接近真空的闪蒸室，热海水瞬间汽化，将蒸汽冷却得到淡水。
根据国际海水淡化协会的统计，截止2015年6月，利用各种海水淡化技术，全球每天有8680万吨淡水被生产出来。而这其中，有很大一部分是利用多级闪蒸淡化出来的。
反渗透式把新鲜萝卜放在浓盐水里，不久，萝卜会因为自身盐浓度低而外界盐浓度高而失水，这让其外形变得干瘪，此过程叫做渗透。
反渗透就是渗透的逆过程。不同的是，反渗透需要能量。
如上图，右边是纯水，而左边是海水，那么纯水会通过中间的膜，自然渗透到左边的海水里，此过程是自发进行的，不需要能源。
如果想要把过程反过来，就需要注入能量。如上图是在海边这边持续加压，海水中的水分子会不断地被挤入右边，这就是反渗透的过程。
反渗透广泛地应用于海水淡化和污水净化等方面，其优点是能量消耗较低，因为整个过程中不涉及到加热。近年来，反渗透淡化海水的技术，其能源消耗已经下降到每消耗3度电得到1吨淡水左右。
除了淡化海水，现如今很多家庭使用的自来水净化装置也是利用反渗透的工作原理。
以上，咱们总的说了海水淡化的两种方式，“真空式”和“反渗透式”，但其实，海水淡化的方法可谓是琳琅满目，不下10种。而比较另类的，是“冷冻”的方式，海水结冰后，盐会从冰里面分离出来。只不过，“冷冻”的方式耗能大，且得到的淡水不是那么的“淡”，也就是质量不佳。
最优质的海水淡化能把海水中绝大多数的矿物质都消除，这样的淡水喝起来会因为没有矿物而显得淡而无味，若想要增加口感的话，需要在里面添加相应的矿物质。
潜艇上的海水淡化现在，我国的潜艇都有海水淡化装置。但这只是现在，若回到二十多年前，情况则大不一样。
这也可以理解，那时的中国，首要的任务是有没有潜艇，有没有核潜艇，以及有没有潜射导弹，而潜艇官兵们有没有漱口的水，洗澡的水，那时还不属于最紧迫的任务。
根据央广军事对一些潜艇老兵的采访，我们得知，早期我国潜艇上没有海水淡化装置。长时间潜航时，潜艇兵们每天早晨只能拿着小茶缸去分水，那就是一天喝的水。如果想“洗澡”了，潜艇兵会用小水壶去接空调运转时产生的冷凝水，一滴再一滴，接满一壶后，五六个人分着“洗”——也就拿毛巾沾水擦一下身体而已。
而有了海水淡化装置后，现在的潜艇兵们每周都可以洗一次澡，当然这得在敌情不紧张的时候。
从这方面来说，海水淡化对于我们的意义，也许没什么。但对于广大的潜艇官兵来说，就是天上和地下的区别了！
出品：科普中国
制作：寒木钓萌
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本文由科普中国融合创作出品。
我是一名远洋船员，我每次出海都要很久才能靠一次港口，通常情况下我们都是在与世隔绝的大海中漂泊。我相信肯定有很多人好奇，大海水虽然很多，但是它不能饮用，我们船员在海上的淡水问题是如何解决的呢？
船员是一个相对比较冷门的行业，商船比舰船对于淡水的需求更大，因为舰船每次出海执行任务都是有一定的时间，而我们商船一开航就要很长时间，就拿我来说吧，本人是一名二副，每次上船至少要八个月的时间，其中靠港的时间也就只有十几天的时间，毕竟现在装卸货的速度非常快，很多时间都是在海上飘着，所以我们对于淡水的需求那是非常大的。
在回答这个问题之前，给大家讲一个真实的故事，就是关于一个老水手和淡水的故事，具体怎么回事呢？我第一次上船的时候，认识了一个老水手，山东人。当时已经快五十岁了，现在估计已经退休了，第一次上船我是实习生，每天都要跟着这位老水手在甲板干活，干完活之后我们在甲板上洗脸，我看到他随手拿了一个矿泉水瓶子，接满淡水拧上盖子，撕掉淡水瓶上面的商标使劲撇进了大海里，并且他的这种行为经常出现，我当时真的很好奇，有一次我故意问了他一下，才明白这其中的含义。
老水手已经在船上工作三十年了，年轻的时候他在巴布亚新几内亚海域，因为海浪太大不小心掉进了海里，当时那个情况根本没有办法营救，这名老水手被海浪越打越远，船上已经放弃了救援，最后公司还给他的家属一笔赔偿金，幸运的是这名老水手并没有逝世，而是像电视剧里面的情节一样，被海浪冲进了一个海岛边上，更加幸运的是，醒来之后身边很多装满淡水的瓶子，靠着这些淡水，他自己在海岛上独自生活了十几天，似乎有一种鲁滨孙的感觉，最后被当地的渔民救了回来。
后来回国后歇了几年又一次上船了，他就有了这种习惯，每隔一段时间他都会用款泉水瓶接满淡水扔进大海里。用他的话说：“说不定有朝一日，我们扔的水就能救自己一命，毕竟我们这一行风险还是挺大的，即便救不了自己，也希望有机会可以救那些落水漂泊在海岛上无助的同行们”。我问他：那你为什么要把矿泉水瓶上面的商标撕掉呢？他憨厚一笑说：商标上是汉语，被人家看到说我们乱丢垃圾，不仅显得我们没素质，甚至还会罚款。瞬间觉得这位大叔真的好可爱。
对于很多人来说都会觉得，现在海水淡化系统已经特别普遍了，不管是商船还是军舰一般都会使用海水淡化系统保证船员的淡水需求，其实这种想法是有一定的误解的，为什么会这样说呢？首先海水淡化系统确实已经普及了，不管是军舰还是商船甚至是渔船，每条船上都会安装有一套淡化海水的设备，我们通常称之为“造水机”，但是这种淡水是不可以喝的，平常我们主要用这些淡水冲洗船舶甲板，我们船员日常的冲马桶，洗衣服，洗澡等。因为通过造水机淡化的海水没有任何的人体所需要的矿物质，长期饮用对人体的伤害非常大，通常表现为掉头发，皮肤暗黄等。并且长期的打开造水机，船舶的负载能力会增加，航行成本会加大，很多船舶公司是不允许船舶航行期间用造水机淡化海水的。所以在我们远洋航行的时候淡水确实是一个问题。
现实生活中，不管是军舰还是商船，船员们是如何解决淡水问题的呢？一般有以下几个方式。第一：每个船上都有一个很大的淡水舱，平常船舶靠港的时候，会通过港口上的抽水机，向船舶淡水舱里面加岸上的地下淡水，每次加水量会根据航线的长短去决定。比如航行时间长就加的比较多，航行时间短就加的比较少。岸上的淡水很多地方是不收费的，免费给船舶加淡水，但是像一些缺水的国家，船舶靠港加淡水也是需要收费的。淡水舱里面加的水其实仅仅用于船上的做饭使用。但是很多时候也因为各种意外的出现，导致淡水不够用，比如有一次我们从俄罗斯去澳大利亚，本来二十多天就可以到达的，最后船舶故障，在海上飘了十几天，导致淡水严重不够用，只能用船上的造水机，用淡化的海水做饭，很多船员因此出现了不良的反应。
第二：淡水舱加的水仅仅是供厨房做饭使用，而对于我们船员直接饮用的淡水又是一种途径。通常情况下海员个人喝的淡水都是自己花钱购买的款泉水。也许上过船的朋友可能会知道，在船员的房间里面都会摞起来一箱一箱的款泉水，其实都是船员自己购买的。平常船舶靠港的时候，都会有一个采购物料的环节，就是购买这个航次需要的青菜食物等，船员会把自己需要的款泉水数量一块报上去，由船上统一采购，会有当地的供货商开着车帮我们运到港口内，我们搬进自己的房间即可，如果在国内靠港，我们每个船员就自己去采购款泉水了，直接包一辆出租车送到港口内。对于船员们来说，每次靠港必买的商品就是矿泉水，香烟，零食。
第三：也许很多人会好奇，在岸上加的地下水加热之后完全可以喝呀，为什么船员还非得自己花钱去买矿泉水呢？其实也是有原因的，也许很多人不知道船上的淡水舱其实是非常脏的，因为空间狭小，很久才清理一次，如果遇到不负责任的船长，淡水舱基本上都不会去清理。我第一次上船的时候，刚好遇到一次清理淡水舱，当时我还是实习生，因为我身材狭小，让我爬进去清理。进去之后真的和我们农村的臭水沟差不多，淡水舱底部大概有几厘米厚的泥沙，舱壁上还布满了青苔，光着脚在淡水舱里面移动，立马整个淡水舱底部都混浊了。即便我当时很用心的在清洗了，但是还是无法全部清理干净。这也是为什么很多船员不愿意饮用淡水舱里面淡水的原因。
很多人会好奇，在船上能够收集雨水吗？虽然大海深处的雨水确实很干净，基本上可以直接饮用，但是收集雨水似乎不太现实，为什么会这样说呢？首先：海上下雨和陆地上还是有一定的区别的，在陆地上下雨会持续很长时间。但是在海上就不是这样了，因为船舶一直处于移动的状态，并且移动的速度非常快，而大海上空的雨区是固定不变的。所以在船上感受下雨只是一小阵，类似于我们陆地上夏季下阵雨一样，这一会在下雨，等船舶穿越出雨区之后就艳阳高照不下雨了，所以短暂的时间内也根本没有办法靠接雨水维持船员的日常生活。另外下雨的时候海况都特别不好，不仅有风还会有浪，这个时候船舶会左右摇晃，没有办法去收集雨水，很容易溢出来。另外海浪也会打上来，海水可是闲的，即便接了一小部分雨水估计也会被海浪掺杂，不能饮用。
文章结尾我特别想问一下各位，你们觉得老水手的做法如何呢？有人说心怀善意，特别肯定他的做法，还有人说污染海洋环境，不提倡这种行为。你们觉得呢？欢迎下方留言，我们一起探讨。
