一份純水,一份鹽水,當兩份水的表面相互接觸并用薄薄的隔膜隔斷時(shí),濃度比重不同的水之間會(huì )發(fā)生相互滲透現象,滲透時(shí)對隔膜產(chǎn)生壓力。
同理,在內陸河流的入???,海水與淡水之間也會(huì )產(chǎn)生類(lèi)似滲透現象,如果在滲透中心安裝隔膜和發(fā)電機,隔膜受力后帶動(dòng)發(fā)電機,電力就會(huì )源源不斷產(chǎn)生。
借助滲透原理,挪威第一臺滲透能發(fā)電機定于本月24日正式亮相“投產(chǎn)”,盡管測試階段的這臺新型綠色發(fā)電機只能產(chǎn)生一臺咖啡機所需電力。
純天然
科學(xué)家研究滲透能已經(jīng)許多年,但真正在實(shí)際自然條件下測試還是第一次。
清潔能源有很多種,例如風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等等,都可以取代產(chǎn)生碳排放的火力發(fā)電,但風(fēng)能、太陽(yáng)能及水能都具有同樣的弱點(diǎn):受地理、季節和天氣因素的影響較大。倘使沒(méi)有風(fēng),風(fēng)車(chē)不會(huì )轉;如果不出太陽(yáng),太陽(yáng)能熱水器里的水便不會(huì )很熱。
但即便是在枯水季節,內陸淡水河流總有水流匯入大海。淡水與海水的交匯滲透,每天都在發(fā)生。
“滲透能是一種可再生能源,產(chǎn)出的能量不僅可預測,而且產(chǎn)量穩定,有別于太陽(yáng)能和風(fēng)能,”國營(yíng)的挪威國家電力能源公司滲透能項目負責人斯泰因·埃里克·斯基爾哈根如是評價(jià)滲透能。
微功率
事實(shí)上,滲透現象無(wú)所不在,例如植物可以通過(guò)莖葉攝入雨水;而且滲透現象長(cháng)期以來(lái)也一直為人類(lèi)所利用,例如在工業(yè)中的海水淡化處理等等。
但在自然界中把滲透產(chǎn)生的能量聚集起來(lái)用于發(fā)電,在人類(lèi)學(xué)科史上還是第一次。
“現在對我來(lái)說(shuō)最重要是測試,而不是大量發(fā)電,”斯基爾哈根說(shuō)。
這臺由挪威國家電力能源公司研制的滲透能發(fā)電機只有2至4千瓦的發(fā)電功率,用斯基爾哈根的話(huà)說(shuō),僅夠一臺咖啡機工作。
滲透能發(fā)電機定于24日正式測試運轉,地點(diǎn)位于挪威首都奧斯陸以南的奧斯陸峽灣。包括貝格納河、洛根河在內的多條內陸河流在那里匯入北海。
大潛力
放眼全球,挪威國家電力能源公司統計,全球可用于發(fā)電的滲透能資源全年可發(fā)電1.7萬(wàn)億千瓦時(shí),相當于2002年全中國的用電量,或如今全歐洲電力產(chǎn)出的一半。
挪威國家電力能源公司絕非止步于這臺數千瓦特功率的滲透能發(fā)電機。
法新社報道,眼下這家能源企業(yè)已經(jīng)在奧斯陸以南60公里處修建工廠(chǎng),準備規?;芯繚B透能。挪威希望滲透能發(fā)電能在2015年前達到商業(yè)化規模,產(chǎn)出足夠1萬(wàn)家庭使用的25兆瓦電力。
攻難點(diǎn)
不過(guò),滲透能從利用到投產(chǎn)仍有相當長(cháng)的一段路需要走,如何更加高效利用滲透能是滲透能發(fā)電機的一大難點(diǎn)。
法新社介紹,挪威國家電力能源公司眼下認為滲透能發(fā)電設備的技術(shù)難點(diǎn)在于隔膜效率低?,F階段,在這家企業(yè)規?;芯繚B透能的工廠(chǎng)內,隔膜在受滲透時(shí)產(chǎn)能水平不足每平方米1瓦特。
這家企業(yè)預期在數年研究后可將隔膜效率提升至每平方米2至3瓦特,但距離規?;l(fā)電所需的每平方米5瓦特仍有差距。
“這(隔膜效率)絕對是個(gè)需要繼續研究的難點(diǎn),”歐洲隔膜研究院專(zhuān)家格拉爾德·龐斯利說(shuō)。但他認為,時(shí)間能攻堅。
不管怎樣,龐斯利認為,“在如今碳排放增加和化石能源儲備減少的背景下,一切致力于發(fā)展可再生能源的研究都具有積極意義?!?br>