一份純水,一份鹽水,當(dāng)兩份水的表面相互接觸并用薄薄的隔膜隔斷時,濃度比重不同的水之間會發(fā)生相互滲透現(xiàn)象,滲透時對隔膜產(chǎn)生壓力。
同理,在內(nèi)陸河流的入海口,海水與淡水之間也會產(chǎn)生類似滲透現(xiàn)象,如果在滲透中心安裝隔膜和發(fā)電機,隔膜受力后帶動發(fā)電機,電力就會源源不斷產(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、太陽能及水能都具有同樣的弱點:受地理、季節(jié)和天氣因素的影響較大。倘使沒有風(fēng),風(fēng)車不會轉(zhuǎn);如果不出太陽,太陽能熱水器里的水便不會很熱。
但即便是在枯水季節(jié),內(nèi)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(yù)測,而且產(chǎn)量穩(wěn)定,有別于太陽能和風(fēng)能,”國營的挪威國家電力能源公司滲透能項目負責(zé)人斯泰因·埃里克·斯基爾哈根如是評價滲透能。
微功率
事實上,滲透現(xiàn)象無所不在,例如植物可以通過莖葉攝入雨水;而且滲透現(xiàn)象長期以來也一直為人類所利用,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)生的能量聚集起來用于發(fā)電,在人類學(xué)科史上還是第一次。
“現(xiàn)在對我來說最重要是測試,而不是大量發(fā)電,”斯基爾哈根說。
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,用斯基爾哈根的話說,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(zhuǎn),地點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(nèi)的多條內(nèi)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(tǒng)計,全球可用于發(fā)電的滲透能資源全年可發(fā)電1.7萬億千瓦時,相當(dāng)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(shù)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,準(zhǔn)備規(guī)?;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(guī)模,產(chǎn)出足夠1萬家庭使用的25兆瓦電力。
攻難點
不過,滲透能從利用到投產(chǎn)仍有相當(dāng)長的一段路需要走,如何更加高效利用滲透能是滲透能發(fā)電機的一大難點。
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(shè)備的技術(shù)難點在于隔膜效率低?,F(xiàn)階段,在這家企業(yè)規(guī)?;芯繚B透能的工廠內(nèi),隔膜在受滲透時產(chǎn)能水平不足每平方米1瓦特。
這家企業(yè)預(yù)期在數(shù)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(guī)?;l(fā)電所需的每平方米5瓦特仍有差距。
“這(隔膜效率)絕對是個需要繼續(xù)研究的難點,”歐洲隔膜研究院專家格拉爾德·龐斯利說。但他認為,時間能攻堅。
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>