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新一代綠電!日本福岡滲透壓發電廠正式運轉
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說起再生能源,人們熟悉的是太陽能、風能,但它們都會受到天氣與時間的影響。可曾想過,簡單地將淡水和鹹水混合也可以發電?這就是「滲透能」。日本福岡推出了世界第一具商用規模的滲透壓發電廠,它極有潛力,與風能或太陽能不同,滲透能不受天氣或日光的影響,非常理想。
新阿特拉斯(News Atlas)報導,所謂的滲透壓,是指鹹水與淡水相遇時,兩者就會相互混合,以平衡濃度差異。科學家就想到,這樣的流動是不是也可以拿來利用? 於是設計了一種半透膜(semipermeable membrane),將鹹水與淡水隔開,分子較大的鹹水無法通過半透膜,但是分子小的淡水可以,於是水分子會自然地穿過這道屏障,成為一股明顯的力量;根據實驗,海水與淡水鹽度差異,所對應的滲透壓大約是20~30巴,相當於 200~300 公尺水柱壓力。這種力量足以驅動渦輪機,整個過程沒有燃燒,沒有排放。
2009年,挪威國家能源公司(Statkraft)建造了世界第一座滲透發電廠原型機,功率大約4千瓦,證明了滲透能可以發電。但是,由於成本原因,它只停留在實驗室和小型試點階段。
福岡公營水道機關提供的滲透壓發電廠說明圖,淡水會通過半透膜,使水的壓力變大,推動渦輪運轉。(圖/ 福岡公營水道機關)
福岡公營水道機關提供的滲透壓發電廠說明圖,淡水會通過半透膜,使水的壓力變大,推動渦輪運轉。(圖/ 福岡公營水道機關)
不過,它還沒有辦法大量應用,關鍵在於半透膜很昂貴,它也有一定的壽命,所以需要建立起半透膜的產業。正是這種挑戰,使得挪威國家能源公司司在幾年後關閉了其原型。
如今,日本國立材料科學研究所和長崎協和機電工業(Kyowa Kiko Kogyo)合作,開發出更具規模的福岡滲透發電廠(Fukuoka Osmotic Power Plant),每年可以發電約88萬度,相當於220戶家庭的供電,被譽為第一座商用化的滲壓能發電廠。
科學日本(Science Japan)報導,福岡設施特別有創意,它們並不是海水與淡水的滲透壓,而是與海水淡化廠合作,由淡化廠排放的高濃度鹽水做為原料,從而獲得更大的鹽度差異,也就有更強的滲透壓與發電力。
與太陽能或風能不同,滲透能可以在淡水和鹹水交匯的任何地方持續運行,例如河口、海水淡化廠,甚至內陸鹽湖。研究人員表示,雖然它的功率不大,但是勝在穩定,如果成本可以下降,未來可能與水力發電相媲美。 |
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发表于 20-9-2025 07:22 PM
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这个中国也在搞,目前看来在供电方面也就是个储备技术,膜太贵了。
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