利用海水「滲透壓」發電

2021-01-07 手機鳳凰網

日本自去年核電站發生事故後，就一直在努力探索新的更為安全的發電方式，利用海水「滲透壓」發電即是新近推出的一種。

據悉，此新技術其實是利用了液體的滲透原理。當淡水和海水在一起時，由於淡水的鹽度大大低於海水，兩者就會發生物理滲透反應，即淡水向海水滲透，從而可能產生巨大的海水滲透壓，最後通過特別的設備即可形成水流推動水輪或渦輪機發出電力。

在演示實驗中，專家們最重要的突破是使用了一種被稱為「半透膜」的特殊薄膜。只見數萬根內部安裝有半透膜的細長管道整齊、密集地豎立著，每根管道直徑為20釐米、高1米，系中空的圓柱體，管道兩端都有注水孔，通過注水孔即可向管道中注入淡水，而在管道外壁與內壁之間的密封空間裡，則事先已注入海水。這樣，管道中間的淡水會通過半透膜內壁滲透到外側的海水中去。如果向管道中間不停注入淡水，外側的海水水壓會不斷升高，此時要是在外壁上開一小孔，海水即會勢頭洶湧地噴射出來，形成的強大水流便可推動水車發電。據悉只要有3臺類似的裝置聯動，就可能發出3000瓦電力，已能基本滿足一個普通家庭的用電要求。

在滲透發電技術中，半透膜的設計、製作最為關鍵。優質的半透膜必須滲水性能好又經久耐用，而且還能最大限度地阻止鹽分通過。目前，專家們還設計讓半透膜帶電，由此加速了淡水向海水的滲透過程。日本人樂觀地設想：如果在河流的入海口使用一種大型的單向滲透半透膜，將河水與海水分開的話，就能獲得巨大的海水滲透壓，推動巨型渦輪機發電。

跟常見的樓頂式太陽能電池板或小型家用風力發動機相比，利用新技術的實驗裝置發出的電量差不多，但有個很大的優勢：不必受氣候左右。而其短處是：在運作80天之後，半透膜便必須更換，原來，利用的淡水是生活汙水，雖然已經過處理，但雜質仍多，時間一長便會被吸附在半透膜上，使得水流不暢，最終影響發電效果。而如果使用無雜質淡水，則還須耗費更多電力驅動汙水處理設備，成本也隨之大大提高。目前專家們正嘗試各種辦法來增加半透膜的使用壽命，其中包括：在半透膜表面塗上一層不易沾汙的油漆、添加微小突起、不時切換帶電半透膜的正負電極等等。

據推出此新技術的東京工業大學披露，如果在日本全國各地的河流入海的交匯口，都能利用上充足的淡水和海水資源發電，總電量可達600萬千瓦，跟6臺大型核電站相當。更重要的是，滲透壓發電法是一種非常「綠色」的發電方式，因為海水滲透壓是一種從自然中獲得的能源，不會產生任何汙染環境的副產品，更不會排放出二氧化碳。此外，由於海洋與河流是現成的資源，成本付出自然相對較低。而正當全世界都在尋找不排放二氧化碳的「環保能源」時，新技術有望幫助人類實現這一「綠色夢想」。　唐若水

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