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它可能是最有待开发的绿色能源来源之一。当盐水和淡水在河口混合时，发生化学反应，可以用来生成电能。 据估计，这种“蓝色能量”足够丰富，可以满足我们所有的需要——如果能找到一个有效的方式加以利用。“蓝色”可能成为新的“绿色”吗？ 蓝色能源概念于1954年由英国工程师R E Pattle首次提出。有时被称为“渗透能量”，因为它利用了渗透现象。为了理解其工作原理，用不同浓度的类似盐的溶质制作两瓶水溶液。如果这两瓶溶液间有一层薄薄的让水通过但不让盐离子通过的“半透膜”隔开，那么水自然会从淡的一侧向咸的一侧流动。水流通过薄膜时产生的压力，可用来推动涡轮机发电。 最初的想法是利用约旦河与死海的咸水混合发电 一直到19世纪70年代以前，当制作半透膜的人工材料变得商业化后，人们才得以利用Pattle的想法来发电。一位名叫西德尼·勒布的科学家建议他们可以使用他说的“渗透动力装置”；勒布希望他们可以利用约旦河和咸死海混合时释放的能量。 这种动力装置的工作效果实际并不是经过薄膜的流速越大越好，而是当速度稍微放缓的时候。这可能通过挤压盐水压力阻碍了大量淡水从膜另一侧的流入。因此，这项技术被称为“压力阻尼渗透”。 首个使用压力阻尼渗透的蓝色能量站于2009年由挪威国家电力公司在挪威托夫特创建，发电能力4千瓦-比起标准小型核电站5000千瓦的发电能力小得多得多。但尽管此流程可以工作，公司发现它不够划算——这设备没能制造出足够的电力以抵消建造、运行和维护的成本。2013年，挪威国家电力公司关掉了能量站。 尽管如此，商业开发者们并没有打消念头。在位于莱瓦顿的荷兰水资源研究所可持续用水技术中心，一家名为REDstack的剥离公司开始在一个标准能量工厂内利用称为反向电渗析（RED）的不同的渗透能方法来发电。这种方法用的是允许盐离子而不是水分子通过的薄膜。 另一种方法的装置有点像夹心面包 有两种类型的膜：一种允许盐带正电的钠离子通过，另一种允许带负电的氯离子通过。这些薄膜用来制造多层水三明治，其中盐水层替换为淡水层，两种类型的离子运输薄膜交替排列。这种排布可制造电压，无需任何压力驱动涡轮的驱动，拍打可产生直接的电流流动。所以理论上这种方法可以非常有效率地捕捉混合过程的能量。 可持续用水技术中心的科学家们也研究出称为电容混合(capmix)的第三种方法。这时盐水和淡水交替注入放有两个作为电能储存装置（或者电容）的电极的室内。这个过程也能提高电压。 一家240万欧元（170万英磅）欧洲财团，在荷兰、意大利、波兰和西班牙都设有机构，自2010年以来一直进行着电容混合技术的探索。仍有新的问题被发现。例如，一支由乌特勒支大学物理学家Rene van Roij带领的队伍最近展示，基本上，如果混合了淡水的盐水被加热过，蓝色能源电容混合设备的能源输出可能会加倍-达到50C左右。 不需要燃烧化石燃料取暖，他们说-我们可以简单地使用工业过程中被加热过的废水。例如来自电厂或者数据中心（保护计算机防止过热）的冷却水。令人愉快的巧合是，西班牙格拉纳达大学一个独立的团队跟荷兰团体同一时间证实了这一理论。 这种做法甚至可使用燃烧化石燃料产生的碳 渗透作用在任何浓度差的可溶物质中普遍有效-比如说糖。所以“蓝色能量”不仅仅限于淡水和盐水的混合。2013年，来自可持续用水技术中心的一支队伍提出，可以用从化石燃料的发电厂获得的溶化的二氧化碳气体发电。二氧化碳易溶于水，生成碳酸，之后分解成碳酸氢盐和氢离子。这些可以在电容混合过程中实现电极间排列整理，跟普通的盐离子相同。正如电容混合方法需要用盐水和淡水交替冲洗系统，这个新方法必须先用二氧化碳水（相当于盐水），之后再用干净的空气（相当于淡水）冲洗。 研究人员说，世界范围内，化石燃料发电厂排出的烟道气体含有每年大约能制造850万亿瓦电力的二氧化碳：几乎是英国年度电能消费的100倍。这是一个惊人的颠覆性的想法：二氧化碳通常是问题的一部分，但就能源产生过程而言，它成了解决方案的一部分。 |
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