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、選擇性強等特質(zhì)。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(nèi)的內(nèi)含蛋白，水通道蛋白運輸水的驅(qū)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(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，可通過分子量達到個位數(shù)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(xiàn)有反滲透膜的約8倍，鹽截留率達到96%，比現(xiàn)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(tǒng)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(xiàn)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(yōu)于市場上現(xiàn)有的各類膜技術(shù)。
水通道蛋白膜的應用領(lǐng)域和市場空間。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)未來水通道蛋白膜技術(shù)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(shè)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(shè)中國未來30%的海水淡化采用水通道蛋白膜技術(shù)，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(shè)未來國內(nèi)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(guī)模化應用。Aquaporin公司經(jīng)過多年的努力，以及與多家重量級行業(yè)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(nèi)小批量生產(chǎn)，預計2014年產(chǎn)量將達到1萬平米，是國際領(lǐng)先的膜研制企業(yè)。
投資評級與風險提示。我們認為水通道蛋白膜技術(shù)作為一種全新的水處理技術(shù)，未來可能引發(fā)全球水處理技術(shù)的革命性變化。國中水務(wù)作為Aquaporin在國內(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)化帶來的收益，同時實現(xiàn)水處技術(shù)上的跨越。維持國中水務(wù)買入評級。風險在于水務(wù)行業(yè)政策發(fā)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(shù)領(lǐng)域商業(yè)推廣不及預期。