美國設計了一種駁船式海流發電站,其發電能力比花環式海流發電站大許多。這種發電站實質上就是一艘船,因此它有發電船之稱。其船舷兩側裝著巨大的水輪,水輪在海流推動下不斷地轉動,進而帶動發電機發電。它所發出的電力可通過海底電纜輸送到岸上。這種海流發電站的發電能力可達5萬千瓦左右。安全度極高,因為這種發電站是建造在一艘船上,一旦遇上狂風巨浪的襲擊,便可以迅速撤離,躲進港灣。
20世紀70年代末,世界上出現了一種設計新穎的傘式海流發電站。這種發電站也是建造在船上的。它是將50把降落傘串在一根長150餘米的繩子上,繩子的兩頭相連,形成環狀,以此來聚集海流的能量。然後,將繩子套在錨泊於海流裏的船艉的兩個輪子上。降落傘的直徑約06米。置於海流之中而串連起來的50把降落傘由強大的海流推動著,而處於逆流的傘就像大風把傘吹脹撐開一樣,順著海流的方向運動起來。於是,拴著降落傘的繩子帶動船上的兩個輪子旋轉,同時連接著輪子的發電機也跟著轉動起來,進行發電。它所發出的電力同樣是通過海底電纜輸送至岸上。
傘式海流發電站有非常可觀的潛力。有關專家特地計算過:假如把傘式海流發電站置於流速為3節(1節=1海裏/小時,1海裏=1852千米)的海流中,那麼隻要用40把直徑09米的降落傘拴在500米長的繩子上,發電能力就可達35萬千瓦。美國的科學家也預算了,如果在佛羅裏達海灣的海流中設置海流發電站,那麼發電能力可望達到1000萬千瓦。
英國科學家法拉第也研究過海流能。他認為,利用地磁可以進行海流發電。但當時因為技術條件所限,無法產生足夠強大的磁場,因而法拉第的設想無法變成現實。隨著超導技術的發展,如今超導磁體的應用越來越廣泛,通過人工來形成強大磁場已不再是夢想。科學家預算:隻要用一個31萬高斯的超導磁體,放入黑潮海流中,那麼海流在通過強磁場時將造成對磁力線的切割,這樣就可以發電,其發電能力可達1500千瓦。黑潮是從我國的台灣省附近向北流的一股暖海流,因為這股海流的鹽分重,水色深藍,從高處俯視,它好像是漂在蔚藍色大海裏的一條黑色綢帶,所以科學家們稱它為“黑潮”。
我國的海洋資源非常豐富,隻要開發利用得好,一定會為國家增加不可估量的財富。人們的生活水平將會有很大的提高。
海水鹽差發電
生活在海上的人可能十分厭煩苦鹹的海水,但事實上海水本身有很大的能量,能夠發電。將能量轉換能夠為人們造福。
在大江大河的入海口,也就是江河水與海水相交融的地方,江河水是淡水而海水是鹹水,淡水和鹹水相互擴散,直到兩者的含鹽濃度相等為止。在海水與淡水相混合的過程中,同時釋放出許多能量。含鹽濃度高的海水以較大的滲透壓力向淡水擴散,同時淡水以較小的滲透壓力向海水擴散。這種滲透壓力差所產生的能量,稱為“海水鹽濃度差能”,也叫“海水鹽差能”。
實驗表明,在許多江河入海口處的海水滲透壓力差,大致相當於240米高的水位落差。當前世界上水壩高於240米的大水電站非常非常的少。有的江河入海口處海水的滲透壓力大得令人覺得不可思議。例如在約旦河流入死海的彙合處,海水鹽差的能量就讓人無法想象。由於死海的鹽水濃度風乎達到飽和狀態,其滲透壓力達到50500千帕(約合500個大氣壓),相當於5000米高的水位落差。這是多麼大的能量!有極大的利用價值。
海水鹽差的能量,是由於太陽輻射熱使海水蒸發後其濃度增加的結果。在水循環過程中,被蒸發出來的大量水蒸汽又變成雲彩和雨滴而重新返回到海洋中,同時釋放出許多的能量。科學家們預算,全世界的海洋一年的蒸發量相當於其水位降低13米,即每秒蒸發12×107立方米的水量。如果以2124帕(約合21個大氣壓)的海水鹽差進行計算,那麼全世界海水鹽差的能量資源高達30億千瓦。
怎樣開發利用這些海水鹽差能量呢?科學家們想到了利用“濃差電池”的化學原理,就是通過電化學的方法把鹽差能轉換成電能。
海水濃差電池的工作原理,就是在由多孔質隔膜(離子交換膜)隔開的兩個容器中,分別地裝入海水和淡水,並分別插入電極,便可在兩極之間產生01伏左右的電壓。隻要把電路接通,就能夠產生電流。
根據這種試驗裝置的原理,隻要有大量的淡水與海水相混合,就能夠釋放出巨大的能量來。試驗表明,江河入海口處是利用海水鹽差能量最理想的場所。由於,在江河入海口處,含鹽極少的江河水一直源源不斷地流向大海,而海水本身含有較多的鹽分,所以海水與江河水之間的形成鹽濃度差,隻要將兩個別電極分別地插進海水和江河水裏,並將兩個電極用導線連接起來,電流就會源源不斷。
開發海水鹽差能獲得巨大的能量,所以世界有很多國家的科學家都在致力研究這種能量的開發。