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盐差能

1 拼音

yán chā néng

2 注解

盐差能是以化学能形态出现的海洋能

地球上的水分为两大类:淡水和咸水。全世界水的总储量为1.4X109km3,其中97.2%为分布在大洋和浅海中的咸水。在陆地水中,2.15%为位于两极的冰盖和高山的冰川中的储水,余下的0.65%才是可供人类直接利用的淡水。海洋的咸水中含有各种矿物和大量的食盐,1km3的海水里即含有3600万t食盐。

在淡水与海水之间有着很大的渗透压力差(相当于240m的水头)。从理论上讲,如果这个压力差能利用起来,从河流流入海中的每立方英尺的淡水可发0.65kw·h的电。一条流量为1m3/s的河流的发电输出功率可达2340kw。从原理上来说,可通过让淡水流经一个半渗透膜后再进入一 个盐水水池的方法来开发这种理论上的水头。如果在这一过程中盐度不降低的话,产生的渗透压力足可以将水池水面提高240m,然后再把水池水泄放,让它流经水轮机,从而提取能量。从理论上来说,如果用很有效的装置来提取世界上所有河流的这种能量,那么可以获得约2.6TW的电力。更引人注目的是盐矿藏的潜力。在死海,淡水与咸水间的渗透压力相当于5000m的水头,而大洋海水只有240m的水头。盐穹中的大量干盐拥有更密集的能量。

利用大海与陆地河口交界水域的盐度差所潜藏的巨大能量一直是科学家的理想。在本世纪70年代,各国开展了许多调查研究,以寻求提取盐差能的方法。实际上开发利用盐度差能资源的难度很大,上面引用的简单例子中的淡水是会冲淡盐水的,因此,为了保持盐度梯度,还需要不断地向水池中加入盐水。如果这个过程连续不断地进行,水池的水面会高出海平面240m。对于这样的水头,就需要很大的功率来泵取咸海水。目前已研究出来的最好的盐差能实用开发系统非常昂贵。这种系统利用反电解工艺(事实上是盐电池)来从咸水中提取能量。根据1978年的一篇报告测算,投资成本约为50000美元/kw。也可利用反渗透方法使水位升高,然后让水流经涡轮机,这种方法的发电成本可高达10~14美元/kw·h。 还有一种技术可行的方法是根据淡水和咸水具有不同蒸气压力的原理研究出来的:使水蒸发并在盐水中冷凝,利用蒸气气流使涡轮机转动。这种过程会使涡轮机的工作状态类似于开式海洋热能转换电站。这种方法所需要的机械装置的成本也与开式海洋热能转换电站几乎相等。但是,这种方法在战略上不可取,因为它消耗淡水,而海洋热能转换电站却生产淡水。盐差能的研究结果表明,其他形式的海洋能比盐差能更值得研究开发。

据估计世界各河口区的盐差能达30TW,可能利用的有2.6TW。我国的盐差能估计为1.1X108kW,主要集中在各大江河的出海处。同时,我国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利用。

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