能量充沛的水资源

水,是生命的摇篮,也是重要的动力资源。据估算,地球上大约有14亿立方公里的水,其中海水占97.5%,淡水仅占2.5%,而且在淡水中又有70%是冰,实际上真正可以直接利用的江河湖泊的水量是不多的,估计只占地球总水量的千分之三。所以,地球上的水资源是十分珍贵的。

全世界水量最充沛的有15条河流,其中亚洲有9条,南美洲3条,北美洲2条,非洲1条。非洲的刚果河水量只有亚马孙河的五分之一,但水力发电潜力却大大超过亚马孙河。在刚果河下游至入海口的200公里河段,水的落差超过300米,年发电量可达5060亿度。亚洲的山国尼泊尔,深居高山水源区,虽然河流上游水量不大,但由于落差大,在许多地方可选建发电为1亿千瓦的水电站。

我国水力资源蕴藏量很大,年发电量可达数万亿度,主要集中在西部地区,约占全国80%以上,其中又以西南地区最丰富,约占71%,其次是中南和西北地区。现在,我国正在集中力量建设大型水力发电基地,每个水电基地兴建若干座大型水力发电站,形成水电站群。

海洋有着巨大的水能。海洋中的潮汐、波浪、海水温差等均可开发利用。另外,从海水中还可获取氢能。

据估计,全世界海洋的潮汐能资源约有20亿千瓦。我国可供开发的潮汐能有3500多万千瓦,年发电量可达800多亿度。海洋中波浪的起伏运动,蕴藏着极大的能量。我国海岸线上蕴藏的波浪能估计有1.7亿千瓦以上,目前开发利用还很不充分。海洋还是个巨大的太阳能吸收器,表层海水大量吸收太阳辐射能后,温度可达25~28℃,而深层海水温度只有4~7℃,利用这种温度差异,可设计相应的装置进行发电。

大家知道,水是由氢和氧两种元素组成的,而氢能是一种优质能源。在水分子中,按重量计算,氢占11%。有人推算,如果把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比世界上所有矿物为燃料放出的热量还要多9000倍。氢燃烧后生成水蒸气,又凝结为水,水又可继续制氢,如此反复循环,潜力无穷。科学家们设想:未来的社会将有专门的工厂利用太阳能来分解海水中的氢气和氧气,然后像液论气一样,通过管道送到用户家中。

海水中还蕴藏着许多能源物质。制造氢弹的主要原料——氘在海水中的含量较高。据测定,1升海水中氘所具有的能量相当于400公斤石油的能量;1克氘核聚变所产生的能量可发电10万度。以人类目前能源的消耗量估计,海水中的氘可用200亿年之久。另外,海水中铀的含量也高达40亿吨之多。现在人们从海水中提取这些能源物质还比较困难,主要原因是提取的成本较高。因此,这项工作尚处于研究、探索阶段。