地熱行醫
目前熱礦水就被視為一種寶貴的資源,世界各國都很珍惜。由於地熱水常含有一些特殊的化學元素,從而使它具有一定的醫療效果。如含碳酸的礦泉水供飲用,可調節胃酸、平衡人體酸堿度;含鐵礦泉水飲用後,可治療缺鐵貧血症;氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經衰弱和關節炎、皮膚病等。由於溫泉的醫療作用及伴隨溫泉出現的特殊地質、地貌條件,使溫泉常常成為旅遊勝地,吸引大批療養者和旅遊者。
未來隨著與地熱利用相關的高新技術的發展,將使人們能更精確地查明更多的地熱資源;鑽更深的鑽井將地熱從地層深處取出,因此地熱利用也必將進入一個飛速發展的階段。
九、海洋能
海洋能指依附在海水中的可再生能源,海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量,這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在於海洋之中。
地球表麵積約為5.1×108km2,其中陸地表麵積為1.49×108km2占29%;海洋麵積達3.61×108km2占71%。一望無際的大海,不僅為人類提供航運、水源和豐富的礦藏,而且還蘊藏著巨大的能量,它將太陽能以及派生的風能等以熱能、機械能等形式蓄在海水裏,不像在陸地和空中那樣容易散失。海洋能具有儲量豐富、可再生、清潔等優點。
海洋能的常見利用形式有以下幾種:
波浪能
波浪能是指海洋表麵波浪所具有的動能和勢能,是一種在風的作用下產生的,並以勢能和動能的形式由短周期波儲存的機械能。波浪的能量與波高的平方、波浪的運動周期以及迎波麵的寬度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不穩定的一種能源。波浪發電是波浪能利用的主要方式,發電形式多樣化。這裏介紹的兩種形式:振蕩水柱式波浪發電係統和收窄水道式波浪發電係統。
振蕩水柱式波浪發電係統通過波浪引起豎井或沉箱中的水柱上下運動來發電。水柱的上下振蕩可以使到豎井中水麵上的空氣來回進出,從而推動渦輪旋轉而發電。這類係統也稱氣動係統。
收窄水道式波浪發電係統,包含一個不斷變窄的水道以將波浪聚集到比海平麵高數米的儲水湖中。波浪進入縮減水道後越是接近儲水湖,波浪高度也就越高。最終一些水會越過水道的圍牆而進入儲水湖。通過這個過程,波浪的動能轉化為儲水湖中的水位能。最後儲水湖中的水會被送到水輪機進行發電。除此之外,還有浮式碧浪發電等。
潮汐能
因月球引力的變化引起潮汐現象,潮汐導致海水平麵周期性地升降,因海水漲落及潮水流動所產生的能量稱為潮汐能。
潮汐能的主要利用方式也是發電,目前世界上最大的潮汐電站是法國的朗斯潮汐電站,我國的江夏潮汐實驗電站為國內最大。英國的潮汐發電潛力大,估計為整個歐洲的一半,為世界總量的10%到15%。英國有望成為“海洋能源中的沙特阿拉伯”。
海流能
海流能是指海水流動的動能,主要是指海底水道和海峽中較為穩定的流動以及由於潮汐導致的有規律的海水流動所產生的能量,是另一種以動能形態出現的海洋能。
海水溫差能
是表層海水和深層海水之間水溫差的熱能,是海洋能的一種重要形式。低緯度的海麵水溫較高,與深層冷水存在溫度差,而儲存著溫差熱能,其能量與溫差的大小和水量成正比。據計算,從南緯20度到北緯20度的區間海洋洋麵,隻要把其中一半用來發電,海水水溫僅平均下降1℃,就能獲得600億千瓦的電能,相當於目前全世界所產生的全部電能。
溫差能的主要利用方式為也是發電,而溫差能利用的最大困難是溫差大小,能量密度低,其效率僅有3%左右,而且換熱麵積大,建設費用高,目前各國仍在積極探索中。