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漫话渗透能及其发电利用
2022-03-01 | 阅:  转:  |  分享 
  
漫话渗透能及其发电利用

胡经国(Y



一、渗透能及其发电原理

淡水与盐水,或者低盐度溶液与高盐度溶液,当它们的表面相互接触并且用作为隔膜的半透膜隔断时,由于淡水或低盐度溶液的水分子密集程度高于盐水或高盐度溶液,因而淡水或低盐度溶液的水分子会“自发”地渗透过半透膜渗入盐水或高盐度溶液一侧,从而对隔膜产生压力。浓度比重不同的水之间都会产生这种渗透现象。在其渗透时对作为隔膜的半透膜所产生的压力,称为渗透压力。由渗透压力产生的能量称为渗透能。

同理,在内陆河流的入海口,或者在有淡水补给的盐湖,海水或盐湖湖水与淡水之间也会产生类似的渗透现象。如果在渗透中心安装隔膜和发电机,隔膜受渗透压力作用后带动发电机,电力就会源源不断地产生出来。

事实上,渗透现象无所不在,例如植物可以通过茎叶摄入雨水。而且,渗透现象长期以来也一直为人类所利用,例如在工业中的海水淡化处理等等。不过,在自然界中把渗透能量聚集起来用于发电,在人类学科史上这还是第一次。

二、半透膜的概念

半透膜(SemipermeableMembrane)是一种只某种分子或离子扩散进出的薄膜,一种只允许离子和小分子自由通过的膜结构对不同质点的通过具有选择性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等。半透膜用于渗透溶胶和测定渗透压强等。生物吸取养分也是通过半透膜进行的。高分子材料特殊工艺制成的半透膜,只允许水分子透过,而不允许溶质通过。高压泵使处于半透膜一侧的原水压力超过渗透压时,原水中的水分子就能够过半透膜进入另一侧,从而获得纯净水。而原水中的溶解与非溶解的无机盐重金属离子有机物菌体胶体等物质无法通过半透膜,只能留在浓缩水中被放掉。渗透能是一种十分环保的绿色能源。它既不产生垃圾,也没有二氧化碳排放,更不依赖天气的状况,可以说是取之不尽,用之不竭。在盐分浓度更大的水域里,渗透发电厂的发电效能会更好,比如地中海、死海、国盐城市大盐湖、美国大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水供给。

四、世界第一座渗透能发电设施







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(本文系胡经国图书...原创)