海水盐差能

✍ dations ◷ 2025-06-27 18:31:23 #海水盐差能
海水盐差能(英文:Osmotic power或salinity gradient power)或盐差能(Ocean Salinity Energy)是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能。在海水和江河水相交汇处容易产生咸淡水。据估算,地球上存在着26亿千瓦可利用的盐差能,其能量甚至比温差能还要大。淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。在实验室环境下,该技术已经被证实。荷兰的逆电析法(RED)和挪威的压力迟滞渗透膜法(PRO)正将此能源用作商业用途。但膜的昂贵成本是一个障碍。而现在研发出一个新型较为便宜的膜,利用电改性的聚乙烯塑料,它适合于潜在的商业用途。其他的方法已经提出,目前正在开发。主要有双电层电容器技术和蒸汽压力差方法。挪威国家电力公司(英语:Statkraft)已经兴建全球第一间渗透压发电厂(Statkraft osmotic power prototype in Hurum),容量为4千瓦,于2009年11月24日在挪威托夫特(丹麦语:Tofte (Hurum))落成。这个厂使用聚酰亚胺(Polyimide)膜,并能够产生1W/m² 的能量密度。当把两种浓度不同的盐溶液倒在同一容器中时,那么浓溶液中的盐类离子就会自发地向稀溶液中扩散,直到两者浓度相等为止。所以,盐差能发电,就是利用两种含盐浓度不同的海水的化学电位差能,并将其转换为有效电能。科学家经过周密的计算后发现在17°C时,如果有1摩尔盐类从浓溶液中扩散到稀溶液中去,就会释放出5500焦的能量来。其基本方式是将不同盐浓度的海水之间的化学电位差能转换成水的势能,再利用水轮机发电,具体主要有渗透压式、蒸汽压式和机械—化学式等,其中渗透压式方案最受重视。将一层半渗透膜放在不同盐度的两种海水之间,通过这个膜会产生一个压力梯度,迫使水从盐度低的一侧通过膜向盐度高的一侧渗透,从而稀释高盐度的水,直到膜两侧水的盐度相等为止。此压力称为渗透压,它与海水的盐浓度及温度有关。目前提出的渗透压式盐差能转换方法主要有水压塔渗压系统和强力渗压系统两种。此方法不利用渗透式,而是吸收阳光到达盐水池塘底部的热量。以淡水和盐水之间的密度差异和自然对流的影响,其中日晒造成的“热对流现象”阻止热上升,而达到吸热和储热的效果。太阳能盐水池,在理论上也可以用来产生渗透功率。如果从太阳能热蒸发来创建一个盐度梯度,并利用此盐度梯度的势能,从而直接使用上述前三种方法之一,如电析方法。海水与河水的水质及盐度不同。不同的水生生物有其相对应的耐受盐度,淡水、咸淡水或者是海水。海水盐差能主要的排放物为不同盐度溶液的混合水. 而经常排放大量的低盐度水会造成周遭海域盐度的波动。 虽然在河口及大海的交界处,盐度波动属于自然现象,剧烈的盐度波动仍有降低生物多样性的隐忧。 根据多数环境保育人士的建议,在建设海洋能发电厂时应考虑对生态环境的冲击。对环境较小冲击的方法之一是把稀释后的混合水排放至海洋中层(即非表层或底层海洋的区域)。因为逆电析法(RED)和压力迟滞渗透膜法(PRO)都需要使用大量的海水及河水,入水处的选择及规划格外受到重视。除了需符合法规,也需要经过环境影响评估会议等程序。

相关

  • 泰奥多尔·施旺泰奥多尔·施旺(德语:Theodor Schwann,1810年12月7日-1882年1月11日),德国动物学家。他在生物领域贡献巨大,包括发展了细胞学说,施旺细胞的发现和对胃蛋白酶的发现与研究。更进一步
  • 红外线光谱学红外光谱学是光谱学中研究电磁光谱红外部分的分支。它包括了许多技术,到目前为止最常用的是吸收光谱学。同所有的分光镜技术一样,它可以被用来鉴别一种化合物和研究样品的成分
  • X-20X-20“Dyna-Soar”(“动力倍增器”的英文缩写)是美国空军开发的一款航天飞机,它可以执行多种任务,包括侦察、轰炸、太空营救,保养卫星和破坏敌人卫星。这个计划从1957年10月24日
  • Fesub4/sub(Psub2/subOsub7/sub)sub3/sub&g焦磷酸铁是一种铁的焦磷酸盐,化学式为Fe4(P2O7)3。焦磷酸铁可由Fe(PO3)3和FePO4按化学计量比1:3于氧气中在氧化铝坩埚里加热得到。起始原料可用Fe(NO3)3·9H2O和磷酸的反应制
  • 克莱县克莱县(Clay County, Georgia)是美国乔治亚州西南部的一个县,西邻阿拉巴马州。面积562平方公里。根据美国2000年人口普查,共有人口3,357人。县治盖恩斯堡 (Fort Gaines)。成立于
  • 肌肉卫星细胞肌卫星细胞(Myosatellite cell)是一种位于骨骼肌中的细胞。肌卫星细胞呈扁平形,有突起,通常附着在肌纤维表面。当肌纤维受损伤后,肌卫星细胞可增殖分化,参与肌纤维的修复,具有干细
  • 绵枣儿属绵枣儿属 是天门冬科风信子亚科中的一个属,本属植物为多年生球根植物,约有90多种,原生在欧洲、亚洲和非洲的森林、沼泽、和沿海滩涂地带,多数在春季开花,也有少数品种在秋季开花,
  • 东沙机场东沙机场(IATA代码:DSX;ICAO代码:RCLM)是一座位于中华民国所管辖的东沙群岛上的机场,主要用途为军事用途并不开放予一般民众,平日有中华民国空军的C-130运输机,以及立荣航空所提供的
  • 输出入银行中国输出入银行(简称输出入银行或输银)依据《中国输出入银行条例》,在中华民国财政部监管下所设立的国营之输出入信用专业银行,因此,每年的年度经营预算都需经立法院审议后方可执
  • 系统分析系统分析,旨在研究特定系统结构中各部分(各子系统)的相互作用,系统的对外接口与界面,以及该系统整体的行为、功能和局限,从而为系统未来的变迁与有关决策提供参考和依据。 系统分