本文探討了單層石墨烯納米孔膜在海水淡化中的應用潛力。傳統聚醯胺（PA）反滲透膜在通量與脫鹽率之間存在權衡關係（Trade-off），而石墨烯膜憑藉其原子級厚度與極高的機械強度，有望將水通量提高 2-3 個數量級，同時保持極高的離子截留率。
隨著全球淡水資源的日益匱乏，海水淡化已成為保障水安全的關鍵技術。然而，現有的薄膜複合（TFC）膜在能效提升上已接近物理極限。石墨烯作為一種新型二維材料，為開發超高通量膜提供了可能。
石墨烯膜的水傳輸主要受納米孔徑與表面電荷控制。通過精確控制納米孔的大小（約 0.5-1.0 nm），可以實現水分子的快速通過，同時利用位阻效應與靜電排斥截留海鹽離子（如 Na+ 和 Cl-）。
儘管實驗室數據令人振奮，但大面積無缺陷石墨烯膜的製備仍面臨巨大挑戰。AquaOrigin 目前正致力於開發「石墨烯-聚合物複合膜」，旨在結合石墨烯的高通量與聚合物的易加工性，實現工業化應用。
海水淡化是高能耗產業。將淡化廠與風能、太陽能等間歇性可再生能源結合，是實現碳中和目標的必經之路。AquaOrigin 的智慧調度系統利用 AI 預測能源產量，動態調整高壓泵的運行頻率，實現「以水儲能」。