先說答案，寧愿采用南水北調卻不用海水淡化，基本原因只有一個，那就是成本，這一點相信大部分人或多或少都有了解。即便是目前世界上最先進的海水淡化技術，每淡化一立方米水的成本也高達3--4元，而我國的海水淡化技術還遠沒有那么成熟化、規模化，所以折合下來每立方米的價格大概要5--8元，這顯然高于南水北調的成本。

海水淡化的成本包括：主要設備、輔助設備、土地成本、建設成本、管理成本、應急成本、污水處理成本等，且海水淡化廠的資本構成，會因為工藝、部件、材料的持續耗損而逐年攀升。另外，以反滲透海水淡化為例，其不但需要良好的技術工藝，還需要大量的持續電力才能完成淡化，而我國的電力組成，70%來源于火電，火電背后則是煤炭、天然氣等不可再生資源，所以當前采用海水淡化，其實是將淡水建立在能源耗損之上，可持續性上比南水北調工程劣勢明顯。

再一個，雖然規模化、成熟化的海水淡化廠確實能緩解部分地區的缺水問題，但由于海水淡化產生的濃縮廢物，不但處理成本高昂，且極易造成地區污染，即便處理過程慎之又慎，也多少都會對地區生態產生影響，或者對近海生態環境產生影響，這一點與南水北調充分利用天然河流淡水有本質上的區別。

更為重要的是，海水淡化的本質決定了淡化廠要建設在海邊，且取水源頭位于近海，但這又面臨著近海的水質問題。近海海域中，不管是海灣、內海或者航道，海水基本都有不同程度污染，尤其是重金屬超標 ，再加上近海海域洋流流動局限性，使得近海海水鹽度水平、懸浮固體的含量都更高，要額外處理這些懸浮固體，無疑又會增加海水淡化成本。除此以外，近海海水溫度變化復雜、有機負荷高、生物活性也高，這些因素也都會增加海水淡化工廠的設計復雜性，綜合影響成本高居不下。

最后，別看以色列、沙特阿拉伯等國家海水淡化利用率比較高，且技術也比較發達，但那也是不得已的辦法，這樣的干旱無降雨國家，不存在我國長江這般河流，如果不采用海水淡化，僅憑其境內有限的小型湖泊，根本不足以支撐其國家經濟發展，我們在感嘆他們海水淡化技術成熟的同時，他們也在羨慕著我們的南水北調。當然，這里也不是抨擊海水淡化技術，相信隨著科技進步，海水淡化大規模普及只是時間問題，畢竟地球上海水遠高于淡水。

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水解制氧，氫氣發電，海水補氧氣？潛艇主要用的啥空氣循環系統？

@潛艇解碼 從潛艇設計原理角度回答這個問題。本文聚焦于容易混淆的概念和容易遺忘的細節。本回答有助于理解其他答案的精髓。

首先糾正一下題干和厘清概念：

1. 水解制氫，氫氣發電，海水補充氧氣

只有核潛艇，這種電力供應近乎無限的潛艇，才采用電解水制氧的方式獲取氧氣。電解水的副產物氫氣，需要排至艇外。

用氫氣發電，需要配置氫燃料電池，同時氫發電還需要氧氣。用電水解產生氫氣和氧氣，再用氫氣和氧氣發電，生成水。如此一來，算上損耗，氫發的電沒有水解用的多，產生的氧氣還不夠發電用的氧氣。這種做法顯然是不合適的。

核潛艇上不僅將氫氣排至艇外，由于氫氣易燃易爆，易聚集，為了使用安全，艇上還設置有專門的氫氣濃度監測裝置和消氫裝置。

2. 潛艇主要用啥空氣循環系統

其他答主都回答了潛艇上怎么制氧，補充氧氣。實際上這是不全面的。完整的空氣循環，應當包括：

空氣再生：產生氧氣和清除二氧化碳。很多答主忽略了二氧化碳的處理。二氧化碳濃度過高，如超過3%艇員將昏昏入睡，戰斗力銳減。

空氣凈化：潛艇艙室內還含有大量有害的無機物、有機物和氣溶膠，種類繁多，也影響艇員的身心健康。

大氣環境監測：試試監測艙室內的空氣主要成分的濃度，按需求投入相關設備。

空調和通風系統：控制艙室內空氣的溫度和濕度，保持舒適的環境，對空氣進行攪拌使各艙室空氣成分保持一致，不會局部惡化。

3. 潛艇有的要海里待93天，比如我國的潛艇干過這事

根據題主的提問，討論限定在核潛艇領域。因為只有核潛艇可以水下待93天。

空氣再生系統：

潛艇的制氧技術及其適用范圍，請參考我之前的回答：

二氧化碳清除技術：

堿石灰吸收：利用CaO、Ca（OH）2和NaOH吸收CO2，毒性小，使用方便、價格便宜。超氧化物吸收：利用過氧化物、超氧化物吸收CO2,同時放出氧氣。LiOH吸收：利用LiOH吸收CO2，單位重量吸收能力大，效果最佳，受溫度影響小。分子篩吸收：通過物理方法，將CO2吸附到分子篩的微孔的內表面上，如陶土。MEA、固體胺吸收：用MEA、固態胺裝置吸收，吸收能力強，需要泵、風機的配合。

空氣凈化系統

潛艇艙室有害氣體主要有無機物包括：H2、CO、NO2、SO2、NH3、H2SO4等氣體；有機物包括：脂肪烴、芳香族化合物、含鹵化合物、含氧化合物等；以及氣溶膠。

主要凈化技術：

空氣濾器：用來清除空氣中的有害氣體和氣溶膠，以活性炭和纖維過濾層裝填，根據吸附、化學吸著、催化和過濾的原理，將一種物質的原子吸附到另一種物質的表面。潛艇常見的濾器如：廁所濾器、廚房濾器、蓄電池艙濾器、CO濾器、油霧濾器、艙室綜合濾器等。有害氣體催化燃燒。通過催化劑的作用，使有害氣體在一定溫度下加速氧化和燃燒，從而達到凈化目的。主要凈化CO、H2和碳氫化合物，其產物是水和二氧化碳。

（催化燃燒原理示意）

低溫等離子技術。低溫等離子體內部富含電子、離子、自由基和激發態分子，其中高能電子與氣體分子發生碰撞，使氣體處于活化狀體。通過一系列的物理化學過程將復雜的大分子污染物變為小分子的安全物質，或使有毒有害物質變為無毒、無害或低毒低害物質，從而達到降解去污。納米光催化技術。納米光催化是指光化學和催化劑的有機結合。光和催化劑引發和促進氧化還原反應，促進有機物的合成或者降解，可氧化去除空氣中的中低濃度的氮氧化物和含硫化物。

空氣環境監測

單一氣體監測：如氧氣測量儀、氫氣測量儀等，對于不同氣體，采用不同的測量原理，測量精度高、測量方法簡單。潛艇上監測設備多，布置分散。色譜儀監測：利用分離復雜混合樣品技術，實現對艙室O2、H2、CO2、CO等多種氣體成分的監測。質譜儀監測：通過對樣品離子的質子和電荷比實現對樣品定性和定量分析的一種方法。可以連續監測和智能化管理、可靠性高。

（質譜儀原理）

空調和通風系統

空調技術：對艙室進行降溫除濕，維持艙室舒適的空調環境。常用的有直冷式氟利昂制冷機組、間冷式氟利昂冷水機組、間冷式溴化鋰冷水機組。

通風技術：在水下狀態，對全艇的空氣進行攪拌，使全艇各艙室空氣組分和氣象參數比較一致，不致因局部區域空氣很快惡化而影響全艇的戰斗力。攪拌同時也保證了呼吸供氧和二氧化碳濃度的均勻性。

（溴化鋰制冷機組）

總結

潛艇上隨著艇員的呼吸和其他消耗，需要不斷補充氧氣和吸收二氧化碳，隨著潛艇在水下時間的增加，艙室內污染物不斷累積，有的有毒性、有的有腐蝕性、有的易燃易爆，需要對有害物質進行處理，通過相應的再生、凈化、空調、通風設備改善艙室空氣品質，維持艙室舒適的環境，保持艇員的身體健康和戰斗力。

本文限于篇幅，相關技術僅作簡介不做展開，有興趣的讀者可以自行搜索。

眾所周知，潛艇在水下活動時不能從外界獲取新鮮的空氣。而潛艇本身的空間極小，在狹小的空間內卻需要保證足夠數十天作戰活動的食物、戰損維修的工具、零件等等。艙室里不光是艇員的作戰空間，還是生活空間。

當然了，潛艇內的環境是相當惡劣的。但最重要的一點不能忽視：供氧。氧氣是人類日常生活的必需品，當一定空間內氧氣含量下降到16%時，人員呼吸便會感到局促甚至出現缺氧。在含氧量達到10%時，大部分人已經缺氧，甚至會出現幻覺，這已經相當于喪失了正產工作的能力。

對于艇員來說，可能潛艇上的輪班工作制度會讓人記憶猶新：即便艇員不處于值班狀態、無需工作，但按照流程仍然需要躺在鋪位上休息，哪怕艇員壓根睡不著。這樣的用意是讓艇員盡量避免來回走動妨礙到值班人員的行動，但更重要的是盡可能減少氧氣損耗——人類在睡眠狀態下的氧氣損耗是最小的。

當然了，一、二戰時期的潛艇當然沒有現代化化學制氧的手段，因此大多采用通氣管補充。在需要補充氧氣時，潛艇需要上升至通氣管高度，通過通氣管進行物理換氣。這樣雖然保證了空氣的新鮮程度，但極容易被發現，因此二戰后的潛艇基本已經完全取消了這樣的空氣循環。

二戰時期的潛艇技術已經有了進步，但在供氧方面顯然仍然是一個無可避免的難題。化學制氧手段并未完全實用話，因此這個時期的潛艇大多采用物理供氧：壓縮氣瓶。在開啟低頻噪音較大的柴油機為蓄電池充電時，冗余的電力也會用于對氧氣壓縮機進行充氣。在結束上浮后，潛艇內部的空氣是完全足夠艇員呼吸一整天的，除非被幾艘驅逐艦輪番攻擊且甩不掉——這時，壓縮氣瓶就派上了用場。潛艇都會選擇在特定的時間段上浮充電、更換氧氣。

（加拿大海軍的VINTAGE 制氧機）

在二戰后，化學制氧手段開始普及：一，再生藥板制氧；二，氧燭制氧；三，電解水制氧。再生藥板制氧，便是通過再生藥板進行化學反應。再生藥板實質上是一種過氧化物，需要于二氧化碳反應，再產生氧氣。再生藥板的體積小、便與儲存，但不僅可以釋放出大量的氧氣，還可以吸收艇員呼吸時產生的二氧化碳。只是在反應時需要專門的反應器，相對來說使用方便。再生藥板的大量使用讓潛艇在水下的持續作戰能力大幅提升，因而在二戰結束后是常規潛艇極普遍的制氧手段。

氧燭制氧，是指氧燭在燃燒時產生氧氣。氧燭的主要成分是NaClO3，在燃燒時會釋放出少許氧氣，還能滿足光照條件的不足，作為輔助光源使用。但是氧燭的制氧效率有限，單單使用氧燭并不能完全替代再生藥板，因此只作為一個輔助制氧手段使用；在現代核潛艇上雖然已經沒有再生藥板的位置，但氧燭作為應急的備份物品還是會保留。

而最后一個電解水制氧，便是直接通過電解海水分解氧氣。當然了，這對于常規潛艇來說還是相當奢侈的：目前為止，只有采用AIP技術的常規潛艇和核潛艇能夠使用。相比其他常規潛艇，這兩種潛艇的電力供應絕對堪稱豪華，尤其是核動力潛艇——電力供應絕對是管夠，因此直接采用電解水分解氧氣。這樣一來，再生藥板也不需儲存不說，還相當于間接在水下獲得氧氣。