正文 新的潔淨電能 新的能源利用(1 / 2)

新的潔淨電能 新的能源利用

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作者:王瑞良

麵對日益嚴峻的全球性能源危機,各國科學家都在積極尋找和研發新能源。不久前,我們還將風能、潮汐能、地熱能等稱為新能源,可日新月異的科學技術告訴我們,再過不久,這些能源就要被稱為“舊能源”啦!

向高空風要電能

一個來自美國斯坦福大學的研究團隊,通過長達27年對地球大氣層中風能分布的觀測研究,發現位於9700米高空風的能量密度最高,如果人們能成功掌控和利用這種高空風,那就可能意味著將獲得一個取之不盡、用之不竭的電能來源。

為了獲得這一新能源,科學家們正在研製一種能夠飄浮在空中的風力發電機。這是一種狀似風箏,由風輪機帶動運轉的發電機,它能夠通過旋翼收集風能,隨後將它轉變為電能,再通過一條長達9000多米的電纜,將電能輸送到地麵的配電網。

通過對風的能量密度的測試,科學家們可以計算出哪些地方有多少風能流過風輪機。現已查明,在全球範圍內,風的能量密度最高的區域為日本、中國東部、美國東海岸、澳大利亞南部和非洲東北部的高空,五大風能城市是東京、紐約、聖保羅、首爾和墨西哥城。在上述地區,高空風能的利用有著十分誘人的前景。

研究人員在其最近發表的一份《全球高空風能評估報告》中指出,高空風是一種有望投入使用的潛力巨大、成本低廉、頗具競爭力的能源。“即便是僅利用其能量的1%,也足以持續提供全人類所需的能源。而若要使傳統的太陽能光電管具有與此相同的能源供給能力,那麼所需覆蓋的麵積可能是位於高空的風輪機所占據麵積的100倍以上。”

利用滲透能發電

繼開發了風力、太陽、水流和潮汐等發電技術之後,人們如今又將目光轉向了另一種新的發電技術——利用淡水和海水相互滲透時會釋放能量的自然現象來獲取潔淨電能。這一技術日前已由一家挪威能源公司研發成功。該公司在奧斯陸海峽堤岸上,展示了全球首個滲透能發電廠原型,這表明挪威在追求潔淨能源的道路上又向前邁進了一大步。

滲透能發電是可再生能源的一種新形式。與太陽能和風能最大的不同是,不論天氣條件如何,也不管地理、季節等因素有何變化,它都能產生可以預計數量的穩定的能源,而且潛力巨大。

這種發電方式的依據是自然界最基本的能量守恒定律,該原理也適用於濃度不同的液體。當內陸河流的淡水在入海口與海水相遇時,由於淡水中的水分子密集程度高於含鹽海水,如果在滲透中心安裝一種可以留住鹽分卻能讓水通過的特殊薄膜,那麼淡水就會“自發”地湧向、滲透入海水一側。這股水流會向海水一側施加壓力,這個壓力就能用來驅動渦輪機,從而產生源源不斷的電力。

滲透現象在自然界中普遍存在,如植物能通過葉子吸收水分就是典型實例,在工業中則被用於海水淡化。而挪威的這項試驗,將是滲透現象首次被用來產生電能。