水通道蛋白膜：節(jié)能高效的仿生水處理新技術(shù)

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水通道蛋白具有輸水量大、能耗低、選擇性強(qiáng)等特質(zhì)。水通道蛋白通過(guò)靜電作用，吸引水分子翻過(guò)通道，且只允許水分子跨膜運(yùn)輸，通常每個(gè)水通道蛋白每秒鐘能夠運(yùn)輸多達(dá)103～106個(gè)水分子，以1克水通道蛋白為例，每秒鐘能夠運(yùn)送0.7～700L的水，輸水量驚人。同時(shí)作為細(xì)胞膜內(nèi)的內(nèi)含蛋白，水通道蛋白運(yùn)輸水的驅(qū)動(dòng)力來(lái)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(qiáng)等優(yōu)秀品質(zhì)。
水通道蛋白膜用于水處理能耗將大幅降低。與現(xiàn)有的微濾、超濾、納濾、反滲透膜等各種膜技術(shù)相比，丹麥Aquaporin公司利用DNA重組技術(shù)研究開(kāi)發(fā)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(guò)分子量達(dá)到個(gè)位數(shù)級(jí)別，比目前最精細(xì)的反滲透膜還要精細(xì)。在同等壓力下，水通道蛋白膜的水通量是現(xiàn)有反滲透膜的約8倍，鹽截留率達(dá)到96%，比現(xiàn)有反滲透膜高出約8個(gè)百分點(diǎn)，如果達(dá)到同等水通量(即達(dá)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(shí)驗(yàn)表明水通道蛋白膜用于海水淡化的噸水電耗<1度，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)反滲透的2.1-6度。實(shí)驗(yàn)表明，水通道蛋白膜的水通量、鹽截留率、二價(jià)離子截留率也明顯高于現(xiàn)有的正滲透膜?？梢哉f(shuō)水通道蛋白膜主要水處理性能明顯優(yōu)于市場(chǎng)上現(xiàn)有的各類(lèi)膜技術(shù)。
水通道蛋白膜的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)空間。Aquaporin公司正在積極探索將水通道蛋白膜技術(shù)用于海水淡化、廢水減量、污水處理、滲透壓發(fā)電和產(chǎn)品濃縮等領(lǐng)域，其用于廢水減量可將廢水減少75%左右。假設(shè)未來(lái)水通道蛋白膜技術(shù)可占有全球10%的膜處理市場(chǎng)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(shè)中國(guó)未來(lái)10%的反滲透膜被水通道蛋白膜替代，則膜需求為367萬(wàn)平米/3億元以上;假設(shè)中國(guó)未來(lái)30%的海水淡化采用水通道蛋白膜技術(shù)，則工程市場(chǎng)在60億元以上，膜需求為100萬(wàn)平米/0.8億元;假設(shè)未來(lái)國(guó)內(nèi)10%的污水用水通道蛋白膜減量，則膜需求為2375萬(wàn)平米/19億元。
Aquaporin公司的水通道蛋白膜即將規(guī)?；瘧?yīng)用。Aquaporin公司經(jīng)過(guò)多年的努力，以及與多家重量級(jí)行業(yè)用戶(hù)的合作，探索出水通道蛋白膜的多種應(yīng)用，其研制的水通道蛋白膜即將于年內(nèi)小批量生產(chǎn)，預(yù)計(jì)2014年產(chǎn)量將達(dá)到1萬(wàn)平米，是國(guó)際領(lǐng)先的膜研制企業(yè)。
投資評(píng)級(jí)與風(fēng)險(xiǎn)提示。我們認(rèn)為水通道蛋白膜技術(shù)作為一種全新的水處理技術(shù)，未來(lái)可能引發(fā)全球水處理技術(shù)的革命性變化。國(guó)中水務(wù)作為Aquaporin在國(guó)內(nèi)的唯一合作伙伴，有望分享Aquaporin公司水通道蛋白膜產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)的收益，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水處技術(shù)上的跨越。維持國(guó)中水務(wù)買(mǎi)入評(píng)級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)在于水務(wù)行業(yè)政策發(fā)生變化、政府部門(mén)不能足額支付水費(fèi)，天地人垃圾滲濾液訂單增長(zhǎng)不及預(yù)期，以及公司涉足的新技術(shù)領(lǐng)域商業(yè)推廣不及預(yù)期。