河口發(fā)電

朱崇愷

大多數(shù)可再生能源技術(shù)都依賴于天氣。風(fēng)電場只能在有風(fēng)時運行，太陽能發(fā)電廠只能在晴朗的白天工作。洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員正致力于研究一種方法來利用河口處長期產(chǎn)生的能源：滲透力，它也被稱為藍色能量。

滲透是一種自然過程，分子和離子可以通過半透膜從濃溶液自發(fā)地遷移到稀溶液中，以平衡溶液的濃度。在河口，帶電的鹽離子會從咸的海水中轉(zhuǎn)移到河水中。已知的物理定律告訴我們，任何物質(zhì)的分子都在一刻不停地做無規(guī)則運動。這也正是為何海水淡化會如此困難的原因之一：從海水中分離出淡水需要消耗大量能量，而這里是反過來利用這一現(xiàn)象來發(fā)電。

該實驗系統(tǒng)包括兩個分別充滿不同濃度的鹽溶液的隔室，由二硫化鉬膜隔開。在膜的中間是許多納米孔，其直徑在3～10納米之間。納米孔會允許帶正電的離子通過，同時會排斥大部分帶負電的離子。每當(dāng)鹽離子從高濃度溶液通過小孔進入低濃度溶液時，電子就會被轉(zhuǎn)移到隔室中的電極上，從而產(chǎn)生電流。

研究人員現(xiàn)在正致力于探索擴大膜的產(chǎn)量的可能性，這需要解決一系列的問題，如找到最佳的孔密度、如何使薄膜保持機械穩(wěn)定、如何循環(huán)使用不斷流入的新鮮淡水并保持系統(tǒng)的持續(xù)工作等。