滲透能

滲透能是一種可再生能源，產出的能量不僅可預測，而且產量穩定，有別於太陽能和風能。2009年11月24日，挪威第一台滲透能發電機正式亮相“投產”。在自然界中把滲透產生的能量聚集起來用於發電，在人類學科史上還是第一次。

基本介紹

• 中文名：滲透能
• 類別：可再生能源
• 特徵：可預測，而且產量穩定
• 投產時間：2009年11月24日

概念

滲透能就是以不同濃度的溶液之間的水壓差而產生的能量發電,稱為滲透能。 挪威滲透能發電廠效果圖

綠色可再生能源可以讓世界能源可持續發展，而且可以減少二氧化碳的排放，減緩全球變暖的趨勢。為此，世界各國都在想辦法開發新的綠色能源。

清潔能源有很多種，例如風能、太陽能、水能等等，但風能、太陽能及水能都具有同樣的弱點：受地理、季節和天氣因素的影響較大。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，每天都在發生。事實上，滲透現象無所不在，例如植物可以通過莖葉攝入雨水；而且滲透現象長期以來也一直為人類所利用，例如在工業中的海水淡化處理等等。

滲透能是一種十分環保的綠色能源，它既不產生垃圾，也沒有二氧化碳的排放，更不依賴天氣的狀況，可以說是取之不盡，用之不竭。而在鹽分濃度更大的水域裡，滲透發電廠的發電效能會更好，比如地中海、死海、我國鹽城市的大鹽湖、美國的大鹽湖。當然發電廠附近必須有淡水的供給。據挪威能源集團的負責人巴德·米克爾森估計，利用海洋滲透能發電，全球範圍內年度發電量可以達到16000億度。

定義

淡水與鹽水，或者低鹽度溶液與高鹽度溶液，當它們的表面相互接觸並用半透膜隔斷時，由於淡水或低鹽度溶液的水分子密集程度高於鹽水或高鹽度溶液，因此淡水或低鹽度溶液的水分子會“自發”地滲透過半透膜滲入鹽水或高鹽度溶液一側，從而對隔膜產生壓力。濃度比重不同的水之間都會產生這種滲透現象。滲透時對作為隔膜的半透膜產生的壓力稱為滲透壓力。由滲透壓力產生的能量稱為滲透能。

挪威家電力公司Statkraft

半透膜

半透膜(semipermeable membrane)，是一種只允許某種分子或離子擴散進出的薄膜，一種只允許離子和小分子自由通過的膜結構，也就是一種對不同質點的通過具有選擇性的薄膜。例如細胞膜、膀胱膜、羊皮紙以及人工製造的膠棉薄膜等。半透膜用於滲透溶膠和測定滲透壓強等。生物吸取養分也是通過半透膜進行的。使用高分子材料採用特殊工藝製成的半透膜，只允許水分子透過，而不允許溶質通過。使用高壓泵使處於半透膜一側的原水壓力超過滲透壓力時，原水中的水分子就能夠滲透過半透膜進入另一側，從而獲得純淨水。而原水中的溶解與非溶解的無。

挪威滲透能發電廠效果圖

發電原理

如果有兩種鹽溶液，一種溶液中鹽的濃度高，一種溶液的濃度低，那么把兩種溶液放在一起並用一種滲透膜隔離後，會產生滲透壓，水會從濃度低的溶液流向濃度高的溶液。江河裡流動的是淡水，而海洋中存在的是鹹水，兩者也存在一定的濃度差。在江河的入海口，淡水的水壓比海水的水壓高，如果在入海口放置一個渦輪發電機，淡水和海水之間的滲透壓就可以推動渦輪機來發電。

能源分類

該能源為新型綠色能源。

主要套用

滲透能發電是一種新型“零排放”海水發電技術，挪威國家電力公司（Statkraft）便已開始研究這一技術。2009年11月24日，位於挪威南部港市托夫特的世界首個滲透能發電機正式亮相“投產”。儘管測試階段的這台新型綠色發電機只有2至4千瓦的發電功率，而且只能產生一台咖啡機所需電力。但放眼全球，挪威國家電力能源公司統計，全球可用於發電的滲透能資源全年可發電1.7萬億千瓦時，相當於2002年全中國的用電量，或如今全歐洲電力產出的一半。

據法新社報導：挪威國家電力能源公司絕非止步於這台數千瓦特功率的滲透能發電機。眼下這家能源企業已經在奧斯陸以南60公里處修建工廠，準備規模化研究滲透能。挪威希望滲透能發電能在2015年前達到商業化規模，產出足夠1萬家庭使用的25兆瓦電力。

技術難點

不過，滲透能從利用到投產仍有相當長的一段路需要走，如何更加高效利用滲透能是滲透能發電機的一大難點。法新社介紹，挪威國家電力能源公司眼下認為滲透能發電設備的技術難點在於隔膜效率低。現階段，在這家企業規模化研究滲透能的工廠內，隔膜在受滲透時產能水平不足每平方米1瓦特。

難點

幾年來，歐盟一直在進行隔膜材料的研究，因為隔膜是滲透發電的關鍵。它必須具有結實、耐用、透水性能好和阻止鹽分通過的性能。而專家認為，必須超過5瓦以上才能帶來經濟效益。這家企業預期在數年研究後可將隔膜效率提升至每平方米2至3瓦特，但距離規模化發電所需的每平方米5瓦特仍有差距。歐洲隔膜研究院專家格拉爾德·龐斯利認為，時間能攻堅；在如今碳排放增加和化石能源儲備減少的背景下，一切致力於發展可再生能源的研究都具有積極意義。

前景

滲透能源既可再生，又不會產生噪音或排放污染物，其開發利用前景光明。

挪威國家電力公司已經在奧斯陸以南60公里處修建工廠，準備規模化研究滲透能。該公司表示，希望在2015年建立首家商用滲透能發電廠，使發電容量達到25兆瓦，為一萬戶家庭供電。

據挪威專家介紹，從理論上講，在任何淡水入海的地方都可以建造滲透能發電廠。放眼全球，挪威國家電力能源公司統計按淡水和海水之間的總滲透能粗略計算，這些發電廠每年的總發電量可達1.6萬億千瓦時到1.7萬億千瓦時，相當於2002年全中國的用電量，或者相當於如今全歐洲每年約一半的電力量需求。開發利用前景十分廣闊。

優點

清潔能源有很多種，例如風能、太陽能、水能等等，都可以取代產生碳排放的火力發電。但是，風能、太陽能和水能都具有同樣的弱點，受地理、季節和天氣因素的影響較大。倘使沒有風，風車不會轉。如果不出太陽，太陽能熱水器里的水便不會很熱。在枯水季節，水能發電出力也會受到影響。

滲透能是一種可再生能源，產出的能量不僅可預測，而且產量穩定，有別於太陽能和風能。滲透能又是一種十分環保的綠色能源，而且，在鹽分濃度更大的水域裡，滲透能發電廠的發電效能會更好，比如地中海、死海、中國鹽城市大鹽湖、美國大鹽湖等。當然，這種滲透能發電廠附近必須有淡水供給。