盐差扯淡新能源没戏?峰回路转Z曙光乍现!
众所周知:海水与河水的含盐量是极不平等的。而扯淡是大自然的天性—自由、平等、博爱,所以哪里有不平等,哪里就有天赋追求平均化的强大动力和能源!
早在1748年,法国神职人员兼物理学家Jean-Antoine Nollet,就发现了不同浓度溶液界面间的渗透现象。
图1:渗透前后示意图
约一个半世纪之后的1885年,第一位诺贝尔化学奖得主Jacobs Henricus Van't Hoff,首次量化了渗透压,他把溶质想象成理想气体的质点,直接套用了PV = nRT的状态方程。
公式化时,用Π代替P表示压力更形象,于是就有了下式:Π = iMRT,这里i和M取代了n/V,更突出了对分子或离子个数的依赖性:i – 溶解前后质点个数比,例如食盐NaCl由1个分子变成2个离子,i = 2; M – 体积摩尔浓度。
照此公式可计算出海水的渗透压高达27个大气压,也即入海的河水,理论上可将附近海水举高270米!对比三峡大坝的水头落差才113米,可见海水扯淡的能量极为巨大!
学术界当然不会放过这么优质高能的清洁能源。以色列教授Sidney Loeb,是第一个发明用PRO(Pressurized Retarded Osmosis 怼压渗透)方法,开发扯淡能量的人,他的专利在1973年获批了。
然而,理想很丰满,现实很骨感。他的专利一直没有获得大规模利用,仅在以色列搞到中试阶段,这主要受制于当时半透膜的技术尚不成熟。
最近一次,也是唯一一次最接近商业化前夜的示范项目,是在2009年11月24日投运的挪威Statkraft公司4千瓦海水扯淡发电厂,由挪威公主Mette Marit剪彩。
图2:挪威公主视察海水渗透发电厂
图3:开心格格与公司管理层亲切茶叙
遗憾的是,该厂试运行几年后,于2014年宣布搁置商业化推广,个中缘由无外乎膜的效率低,而且成本死贵,无法与其它低成本新能源竞争。
这么优秀的扯淡技术就此拉倒?是可忍孰不可忍?窃以为,这一定是发明创造还没有探底到位!
海水盐差发电的能量密度,据计算每立方约有不到1度电。它的27个大气压,如何拿来做功是个很伤脑筋的问题。
若用透平机,肯定与用于常规水电的那种有所不同,挪威用的那个透平机,我认为效率是极其低下的;若用液压马达,压力又嫌低了,一般液压马达工作压力200个大气压左右,而且工质必须是液压油,至于咸水直接进液压马达的美好愿望,则因诸多难题而无法商用,非得搞水油界面转换不可,可偏又碰到油遇水酸化问题。
明知山有虎,偏向虎山行。科学网上的博友李维纲先生,他倒是绕开PRO,直接玩第二类永动机—盐差扯淡永动机。看了他的文章(