海水的蓝色力量 渗透作用大胜2000 座核电厂的产能
在多年前已有利用海水与淡水渗透压发电的技术,2009年在挪威设立了全球第一座渗透压发电厂,但是产能非常低而被忽略,不过最近来自瑞士的洛桑理工学院宣称研发出最新的渗透压发电器,让产能提升,甚至有外媒评估可以产出2000座核电厂的产能。
▲不同浓度的水源会利用渗透压互相平衡至同浓度(图/截取自popsci)
传统渗透压发电是利用海水与淡水的浓淡度不同,两杯水会自然平衡成同浓度,淡水经过中间的半透性薄膜往海水去,直到两杯浓度相同为止,而海水方的水位逐渐上升并同时推动涡轮驱动发电机产生电能,问题在于传统渗透压发电产能太微小,就算在挪威设立了全世界第一座的渗透压发电厂,但产能量并未受到世人瞩目。
▲超薄膜将奈米孔调整至适当大小,提升发电功率(图/截取自genesisnanotech)
▲只让带正电的离子通过(图/截取自genesisnanotech)
近日由瑞士的洛桑理工学院(EPFL)研究团队发现,原有的渗透压发电的技术,产能低是因为奈米孔的大小因素,如果将奈米孔调整至适当大小,就能将产能达到最大化;新渗透压发电是利用「超薄膜」且设定粒子通过的方式为「电极吸引」,只让带「正电」的离子经过,且这样的状况下转换成电能,而且据研究显示,经过1平方公尺的渗透压作用后,可以产生1兆瓦的电力,能供750户家庭使用,也就是说一日运作下来的产能足以供给一整座城市,更有媒体评估这样夜以继日的运作,可以大胜2000座核电厂的产能。
▲新渗透压发电原理与设立(影片/翻摄于EPFL's Youtube)
不过,目前研究团队也坦言这种奈米孔无法直接运用在出海口,最大的原因还是在于出海口有过多的堆沙淤泥,必须建立两个独立的淡、海水厂后才能利用干净水源来产能,否则直接建立在出海口产值会离预估值有差距。