1.1.5　鹽差能

鹽差能是指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學電位差能，是以化學能形態出現的海洋能，如在沿岸河口地區流入海洋的江河淡水與海水之間的鹽度差（溶液的濃度差）所蘊藏的物理化學能。同時，淡水豐富地區的鹽湖和地下鹽礦也可以利用鹽差能。鹽差能是海洋能中能量密度最大的一種可再生能源。

一般海水含鹽度為3.5%時，其和河水之間的化學電位差相當于240m水頭差的能量密度，從理論上講，如果這個壓力差能利用起來，從河流流入海中的每立方英尺（1立方英尺≈0.028m3）的淡水可發電0.65kW·h。利用大海與陸地河口交界水域的鹽度差所潛藏的巨大能量一直是科學家的理想。實際上開發利用鹽差能資源的難度很大，目前已研究出來的最好的鹽差能實用開發系統非常昂貴，這種系統利用反電解工藝（事實上是鹽電池）從咸水中提取能量。還有一種技術可行的方法是根據淡水和咸水具有不同蒸氣壓力的原理研究出來的：使水蒸發并在鹽水中冷凝，利用蒸氣氣流使渦輪機轉動。這個過程會使渦輪機的工作狀態類似于開式海洋熱能轉換電站。這種方法所需要的機械裝置的成本也與開式海洋熱能轉換電站幾乎相等。鹽差能的研究結果表明，其他形式的海洋能比鹽差能更值得研究開發。

鹽差能有多種表現形態，最受關注的是以滲透壓形態表現的勢能。所謂滲透壓是在兩種濃度不同的溶液之間隔一層半透膜（只允許溶劑通過的膜）時，淡水會通過半透膜向海水一側滲透，海水一側因水量增加而液面不斷升高，當兩側的水位差達到一定高度h時，淡水便會停止向海水一側滲透，兩側的水位差h稱為這兩種溶液的滲透壓，滲透壓的大小由兩種溶液的濃度差所決定，如圖1-3所示。鹽差能的能量與滲透壓和淡水量（滲透水量）成正比。

圖1-3　鹽差能原理示意

據估計，世界各河口區的鹽差能達30TW，能利用的有2.6TW。我國的鹽差能估計為1.1×108kW，主要集中在各大江河的出海處，同時，我國青海省等地還有不少內陸鹽湖可以利用。鹽差能的研究以美國、以色列的研究為先，中國、瑞典和日本等也開展了一些研究。但總體上，對鹽差能這種新能源的研究還處于實驗室實驗水平，離示范應用還有較長的距離。