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  • 海洋渗透能

    海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好。最近挪威能源集团开发出这种新的绿色能源。

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    能源简介/海洋渗透能 编辑

    海洋渗透能海洋渗透能

     挪威能源集团开发出一种新的绿色能源,它就是海洋渗透能。该公司已经决定在江河入海口投资一家试验性的海洋渗透能发电厂。据有关专家预测,海洋渗透能将成为一种重要的绿色能源。

    绿色可再生能源可以让世界能源可持续发展,而且可以减少二氧化碳的排放,减缓全球变暖的趋势。为此,世界各国都在想办法开发新的绿色能源。现在,在陆地上利用的主要有太阳能、风能、生物能等,这些已经成为大家比较熟悉的绿色能源。其实,海洋也是一个巨大的能源宝库,现在世界各国已经在利用的有潮汐能波浪能,而渗透能是一种新颖的海洋能源。

    渗透原理/海洋渗透能 编辑

    如果有两种盐溶液,一种溶液中盐的浓度高,一种溶液的浓度低,那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后,会产生渗透压,水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水,而海洋中存在的是咸水,两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口,淡水的水压比海水的水压高,如果在入海口放置一个涡轮发电机,淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电

    最新的海水发电技术,其实是利用了液体的渗透性质的原理。当河流奔腾入海时,由于河水与海水所含盐分浓度的不同,会促使“河流淡水”与“海洋咸水”发生物理渗透反应,从而产生巨大的海水渗透压,推动涡轮机进行大功率发电。

    能源优势/海洋渗透能 编辑

    海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源,它既不产生垃圾,也没有二氧化碳的排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计,利用海洋渗透能发电,全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。

    发电技术/海洋渗透能 编辑

    海水发电方法主要为“渗透法”。所谓“渗透法”,就是使用增压方法,加速海水渗透过程。在演示实验中,科学家用特殊薄膜在容器内把海水与纯水隔开后,海水一侧对膜的压力会高于纯水这一侧。于是,一部分纯水就会透过薄膜漫出水槽,并产生能够推动水电机运转的巨大动力,从而进行发电。在渗透发电技术中,薄膜的制造是重中之重。合格的薄膜,必须具有渗水性好、经久耐用待性,并能最大限度地阻止盐分通过。目前,有些科学家使用带电的薄膜,以加速淡水向海水的渗透过程。为了延长薄膜的使用寿命,研究人员还必须即时切换电薄膜的正负电极位置。与演示实验同理,如果在河流的入海口使用一种大型单向渗透薄膜,将河水与海水分开的话,就能获得巨大的海水渗透压,推动巨型涡轮机发电。

    值得一提的是,海水渗透压发电法是一种非常环保的发电方式。因为海水渗透压是一种从自然物理过程中获得的能源,不会产生任何污染环境的“副产品”,更不会排放出二氧化碳。此外,由于海洋与河流是现成的资源,所以海水渗透压的收集成本相对较低,比较容易获得。而且海水发电也不会像风力发电和太阳能发电一样,受到天气因素的制约。

    但是,由于海水发电技术正处于起步阶段,普及该技术所面临的最大难题就是发电站的建造成本过高,并且缺乏高效、高性能而又廉价的薄膜。同时,科学家在目前的海水渗透实验中也只获得了为数不多的电能。不过,研究人员仍然相信,海水发电的应用前景是相当广阔的。

    研究背景/海洋渗透能 编辑

    挪威是一个沿海国家,它拥有众多的岛屿,加上海岸又被海峡和海湾分割得很厉害,这使得挪威拥有曲折而漫长的海岸线,总长度近2万公里。漫长的海岸线使得挪威具有利用渗透能的天然优势。经过10年技术研发后,挪威国家能源集团决定投资1亿克朗,在布斯克吕德郡建设世界首个试验型海洋渗透能发电厂,预计将于2008年底完工。至2015年,发电厂将成熟到可以将其电力正常入网的状态。

    欧盟对海洋渗透能的研究也十分热心。几年来,欧盟一直在进行隔膜材料的研究,因为隔膜是渗透发电的关键。它必须具有结实、耐用、透水性能好和阻止盐分 通过的性能。目前每平方米隔膜的发电功率是3瓦。而专家认为,必须超过5瓦以上才能带来经济效益。因此,目前挪威的材料专家正在加紧对隔膜材料的研究。

    江河入海口也是人口居住密度较大的区域,因此海洋渗透能发电能有效供给入海口的居民使用。据估计,一个足球场大小的海洋渗透能发电区域可以为15000个家庭提供电力。挪威能源集团公司的工程师菲雅尔丁斯塔特认为,海洋渗透能的前景很远大。他说:“这可能会成为一个巨大的项目,挪威的沿海地区蕴藏着每年12亿度电的潜力,而这将提供挪威三分之一的家庭用电。” [1]

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2010-12-09
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    化工能源技术环保

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