电(海水发电)

海水中有电吗?这此电来自何处?能用来照明、开机器吗?

我们说的海水中的电,不是电鳐、电鳗等海洋生物所发出的电,也不是开采海下石油、天然气燃烧发的电,而是海水运动所产生的能量转换来的电。它同样可以照明、开机器,它是一种最廉价的电,一次投资,百年受用,取之不尽,用之不竭。

当你立在海边悬崖峭壁前,会看到汹涌澎湃的波涛不停地冲打着岩石, 溅起千尺浪花。大海好像有着使不完的劲,日复一日,年复一年,从早到晚, 不停地拍打着,坚硬的岩石变得千疮百孔。人们作过测试:强波地 1 米长的

海岸线所作的功,每年约 10 万千瓦小时,强波对每平方米的石面冲击可达

20~30 吨,最大可以超过 60 吨。飓风所掀起的大浪,可把 100 吨重的岩石

抛到 20 米高的地方,可以把万吨大船推上岸几百米远处。有人作过计算,波

浪能量每秒钟为 2.7×1200 瓦,每年的波能总量为 23 万亿千瓦小时。

海水运动包括水平运动和升降运动,海浪冲击只是水平运动,能量之大, 已是惊人,而升降运动所产生的能量更无法估计。前面我们说过的潮汐能, 全世界蕴藏着 27 亿千瓦,若利用起来,年发电量可达 12000 亿度。

在热带海区,太阳直射,90%的太阳能都被海水所吸收,海面温度高达25~30℃而 40 米下的水温只有 5℃,这一温差,潜藏着巨大能量,据计算, 海水温差能(又称海洋热能)蕴藏有 500 千瓦。

首先提出温差发电方案的是法国物理学家德阿松瓦,第一个用事实证明可以发电的是他的两位学生克劳德和布射罗。

1926 年 11 月 15 日,在法兰西科学院大厅里,座无虚席,全部目光都集中到试验台两个烧瓶和连着一圈电线的小灯泡上。左边的烧瓶里放入冰块,并保持在 0℃(模仿海洋深层水温)。当克劳德开动真空泵抽水机抽出右边烧瓶中的空气时,温水沸腾,水蒸气吹动涡轮机旋转并带动发电机发电。一瞬间 3 个小灯泡同时发出耀眼的光芒,顿时激起全体观众一阵热烈的掌声。为什么真空泵抽出烧瓶内的空气,温水就沸腾起来了呢?因为开动真空

泵后,瓶里气压便低,水的沸点也随之降低。实验表明,当水的压力只有大气压的 1/25 时,水的沸点只有 28℃,水便迅速变为蒸汽。高速的蒸汽推动涡轮机转动,涡轮机又带动发电机,便发出电来。通过涡轮机的蒸汽进入左

边的瓶子后,被瓶内冰块冷却而凝结成水,所以右边瓶中始终保持低压,水也不断汽化。这虽然是一个小的试验,但它证明海水温差可以发电。1930 年克劳德在古巴建立了世界上第一座水温差发电站,用事实展现出利用海洋热能广阔前景。

海洋能发电,没有污染,建厂投产以后,长期为人类服务,这是一件大有可为的事业。从目前情形看,海洋温差发电最有发展前途;从技术条件看, 潮汐发电、海浪冲击发电已普遍实施,进入商品化生产阶段。发达国家在利用海洋能发电方而各有侧重,美国侧重搞温差发电,英国侧重搞海浪冲击发电,日本侧重于搞海浪和温差发电,法国、前苏联侧重搞潮汐发电。

海水中的“宝”远不止这些。已知海水中含 80 多种元素,按理说都是“宝”,都可以提取,但毕竟含量稀少,提取成本太高。第一次世界大战后, 德国曾想在海水中提取黄金,以偿过战争赔款,终因耗费太多而作罢。如果我们能够把海水中的“宝”,都提取出来,人类的富有,将是难以设想的。