正浸透(フォワードオスモシス,FO)による造水技術/排水処理技術，J. of Taroten

　海水を淡水と塩水に分離するのには，膨大なエネルギーが必要である。ということは，その逆過程である，河川の河口で淡水が海水に混合する現象からは，膨大なエネルギーが原理的には取り出せるはずである。河川の河口では浸透圧差から考えて，落差200mもの滝が存在するのと同じであるが，この落差(浸透圧差)をうまくエネルギーとして回収するシステムがない。現状では，この河口の大滝は音もなく，無駄にエネルギーを解放している。このエネルギーを回収できそうなのが，正浸透(Forward osmosis, FO)である

原理としては以前から知られている

　本ウェブサイトでは，以前にも，海水の浸透圧を用いた下水の高度処理システムとして正浸透の使い方についての解説と試計算を行った。下水は汚れているとはいっても，海水中の塩分よりもモル濃度としては大幅に小さい。したがって，海水と下水を半透膜で仕切ってやれば，下水側から海水側に水のみが移動する。海岸に立地する下水処理場において本方法を導入すれば，エネルギーなしで高度処理が可能で，リンなどの資源の回収も難しくない。

現有の逆浸透膜を用いた仮定計算では

　その以前の当方の計算では，逆浸透膜を「正」浸透的に用いて、都市下水と海水との浸透圧差を駆動力として、エネルギーをかけずに下水を5倍濃縮(流量の4/5を高度処理)するプロセスを検討した。既存の逆浸透膜の膜透過係数を用いて計算した場合においても，下水と海水の浸透圧差を駆動力として下水を0.5m/d程度のフラックスで汲み上げることが可能であることがわかった。また，膜を介して海水側から下水側へ浸入する塩の量は、下水がもともと持っている塩分量に比較して小さいと考えられた。

正浸透を用いた発電というアイディアもある

　高度処理以外のアイディアとして，発電というのがある。淡水化プラントで生じる濃縮海水の高い浸透圧と他の淡水源の低い浸透圧の差からエネルギーを取り出すことが，検討されたことがある。たとえば，以下の図のようなプロセスで発電するのだそうだ。

　まず，濃縮海水を高圧ポンプで正浸透モジュールに押し込む。一方，反対側には淡水を流す。すると，圧力は海水側の方が高いにもかかわらず，水が浸透圧差に従い淡水側から海水側に流れる。そして，正浸透モジュールの出口で水力発電と同じ要領で圧力開放し，発電する。このとき，水の量が，膜の出口では入口よりも正浸透分だけ増加しているので，高圧ポンプで必要とされる電力以上の電力が発電機で生成されるというのが，正浸透で発電をする原理である。

そもそも淡水源があるならそこから逆浸透すべき

　浸透圧差からエネルギーを回収するというような面倒なことを淡水化の際に検討するのなら，海水から淡水を作るのではなく，質の悪い淡水源(たとえば，下水処理水)を直接，逆浸透処理した方が安上がりだという意見は当然あるだろうが，下水再利用には，一般人の気持ちとして躊躇があるということでしょう。理論じゃなくて，気持ち。

淡水化に正浸透という考えもある

　実用的海水淡水化は，熱源があれば(たとえば，火力発電所などに併設するならば)蒸発法で，利用可能な熱源がなければ逆浸透法でというのが，現在の技術的結論かと思うが，ここに正浸透を使おうというアイディアもある。たとえば，以下の図のようなプロセスで脱塩するのだそうだ。

　まず，駆動液(draw solution)という非常に高い浸透圧の溶液を用意する。海水の浸透圧はそもそも高いが，さらに高い浸透圧を持つ駆動液側に水が正浸透によって移動する。このあと，水で希釈された駆動液を水から回収し，駆動液返送ルートでまた正浸透プロセスに戻せば，淡水が駆動液側に透過する。常識的には，海水から浸透圧に逆らって淡水を得るのと同じ程度のエネルギーが，駆動液回収プロセスで必要になるはずであるが，駆動液は非常に分離し易い溶質で作っておくことで，トータルのコストなりエネルギー消費なりで，既存の逆浸透法を越えるパフォーマンスを出そうというのが，この方法である。駆動液として，リン酸マグネシウムや硫酸アンモニウムなどを用いれば，駆動液の回収が多少不完全でも，農業用水として用いる場合なら肥料分として有効利用できるという話もある。

で，みなさんの判断は？

　で，正浸透の有効活用プロセスは実現するのでしょうか？うーん，魅力的なような，あまり意味がないような