海水鹽差發(fā)電

海水鹽差發(fā)電海水里面由于溶解了不少礦物鹽而有一種苦咸味，這給在海上生活的人用水帶來一定困難，所以人們要將海水淡化，制取生活用水。然而，這種苦咸的海水大有用處，可用來發(fā)電，是一種能量巨大的海洋資源。在大江大河的入?？冢唇铀c海水相交融的地方，江河水是淡水，海水是咸水，淡水和咸水就會(huì)自發(fā)地?cái)U(kuò)散、混合，直到兩者含鹽濃度相等為止。在混合過程中，還將放出相當(dāng)多的能量。這就是說，海水和淡水混合時(shí)，含鹽濃度高的海水以較大的滲透壓力向淡水?dāng)U散，而淡水也在向海水?dāng)U散，不過滲透壓力小。這種滲透壓力差所產(chǎn)生的能量，稱為海水鹽濃度差能，或者叫做海水鹽差能。海水鹽差能是由于太陽輻射熱使海水蒸發(fā)后濃度增加而產(chǎn)生的。被蒸發(fā)出來的大量水蒸汽在水循環(huán)過程中，又變成云和雨，重新回到海洋，同時(shí)放出能量。鹽差能是以化學(xué)能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能。地球上的水分為兩大類：淡水和咸水。全世界水的總儲量為，其中％為分布在大洋和淺海中的咸水。在陸地水中，％為位于兩極的冰蓋和高山的冰川中的儲水，余下的％才是可供人類直接利用的淡水。海洋的咸水中含有各種礦物和大量的食鹽，1km3的海水里即含有3600萬t食鹽。在淡水與海水之間有著很大的滲透壓力差（相當(dāng)于240m的水頭）。從理論上講，如果這個(gè)壓力差能利用起來，從河流流入海中的每立方英尺的淡水可發(fā)·h的電。一條流量為1m3／s的河流的發(fā)電輸出功率可達(dá)2340kw。從原理上來說，可通過讓淡水流經(jīng)一個(gè)半滲透膜后再進(jìn)入一個(gè)鹽水水池的方法來開發(fā)這種理論上的水頭。如果在這一過程中鹽度不降低的話，產(chǎn)生的滲透壓力足可以將水池水面提高240m，然后再把水池水泄放，讓它流經(jīng)水輪機(jī)，從而提取能量。從理論上來說，如果用很有效的裝置來提取世界上所有河流的這種能量，那么可以獲得約的電力。更引人注目的是鹽礦藏的潛力。在死海，淡水與咸水間的滲透壓力相當(dāng)于5000m的水頭，而大洋海水只有240m的水頭。鹽穹中的大量干鹽擁有更密集的能量。利用大海與陸地河*界水域的鹽度差所潛藏的巨大能量一直是科學(xué)家的理想。在本世紀(jì)70年代，各國開展了許多調(diào)查研究，以尋求提取鹽差能的方法。實(shí)際上開發(fā)利用鹽度差能資源的難度很大。由于海水鹽差能的蘊(yùn)藏量十分巨大，世界上許多國家如美國、日本、瑞典等，都在積極開展這方面的研究和開發(fā)利用工作。我國也很重視海水鹽差能的開發(fā)利用，據(jù)估計(jì)，我國在河口地區(qū)的鹽差能約有億千瓦?？茖W(xué)研究證明，兩種含鹽量不同的海水在同一容器中，會(huì)由于鹽類離子的擴(kuò)散而產(chǎn)生化學(xué)電位差能。同時(shí)，利用一定的轉(zhuǎn)換方式，可以使這種化學(xué)電位差能轉(zhuǎn)換成為電能。近年來迅速發(fā)展的世界海洋能網(wǎng)海洋鹽差發(fā)電技術(shù)，就是利用這種原理來工作的。當(dāng)兩種不同鹽度的海水被一層只能通過水分而不能通過鹽分的半透膜相分割的時(shí)候，兩邊的海水就會(huì)產(chǎn)生一種滲透壓，促使水從濃度低的一側(cè)通過這層膜向濃度高的一則滲透，使?jié)舛雀叩囊粋?cè)水位升高，直到履兩側(cè)的含鹽濃度相等。有人通過理論計(jì)算，江河入海處的海水滲透壓可以相當(dāng)于240米高的水位落差。位于亞洲西部的死海，鹽度要高出一般海水的7～8倍，滲透壓可以達(dá)到500個(gè)大氣壓，相當(dāng)于5000米高的大壩水頭。為了探索海水鹽差發(fā)電的效果，以色列一位名叫洛布的科學(xué)家在死海與約旦河交匯的地方進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用滲透壓原理設(shè)計(jì)而成的壓力延滯滲透能轉(zhuǎn)換裝置，取得了令人滿意的成果。美國俄勒岡大學(xué)的科學(xué)家利用滲透原理，研制出了一種新型的滲透壓式鹽差能發(fā)電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)把發(fā)電機(jī)組安裝在水深為228米以上的海床上，河流的淡水從管道輸送到發(fā)電機(jī)組。安裝在排出口前端的半透股只能通過淡水，不能通過海水。若將發(fā)電機(jī)組安裝在海面228米以下的地方，海水的靜壓力就會(huì)超過滲透壓。這時(shí)就會(huì)發(fā)生相反的過程，淡水向反向輸送。由于排出的淡水密度比周圍海水小，因而上浮混合，而在底部保持穩(wěn)定的鹽度差。這種發(fā)電系統(tǒng)是一種很有發(fā)展前途的滲透壓式鹽差能發(fā)電系統(tǒng)。現(xiàn)在，人們正在研究開發(fā)一種新型的蒸氣壓式鹽差能發(fā)電系統(tǒng)。在同樣的溫度下，淡水比海水蒸發(fā)得快。因此，海水一邊的蒸氣壓力要比淡水一邊低得多，于是，在空室內(nèi)，水蒸氣會(huì)很快從淡水上方流向海水上方。只要裝上渦輪，就可以利用鹽差能進(jìn)行工作。利用蒸