用鹽也可發(fā)電——海水鹽差能
自然界的水循環(huán)
在自然界中，太陽的照射會使水不斷蒸發(fā)，形成水蒸氣，這個過程去除了水中的雜質，例如海水中的鹽分，因此這種氣態(tài)水十分純凈。于是，大量的水從海洋蒸發(fā)出來，在大氣中形成云，遇冷后又凝結成雨、雪等，重新回到地表，落到陸地上就形成了淡水；又經過長年累月的流動，匯集成河流，最終奔流入海。
當?shù)竭_入?？诨蛉侵迺r，會與海水發(fā)生激烈碰撞?？茖W家利用的就是碰撞過程中釋放的能量——海水鹽差能。
用“壓力”來發(fā)電——壓力延遲滲透
我們知道，物質分子總是從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉移，所以當河流中的淡水與海水相遇時，水分子總是會不斷地向海水一側擴散。如果這時在河流與海水之間加一張滲透膜，只允許水分子通過，兩邊就會產生滲透壓，促使水從濃度低（這里的濃度，指的是溶解于水中的物質的濃度）的河流一側通過這層膜向濃度高的海水一側滲透，使海水一側水位升高。這時，再將水輪機放在出水口，水會推動水輪機轉動，從而產生電。這種方法叫作壓力延遲滲透法。
通常，在江河的入海處，海水鹽度為3.5%，而河水的鹽度很低，大約只有海水的1/50，海水和河水之間的化學電位差相當于240米高的水位落差產生的能量。
這就是海水鹽差能發(fā)電的基本方式——將不同鹽度的海水或海水與淡水之間的化學電位差能轉換成水的勢能，再利用水輪機發(fā)電。理論上，世界各河口區(qū)的海水鹽差能達300億千瓦，可利用發(fā)電的約26億千瓦。
人們可以在河流的入?？谔幮藿òl(fā)電站，特別是在鹽度更高的水域中。這種新能源既不產生垃圾，也沒有二氧化碳排放，更不受天氣影響，可以說海水鹽差能是高度清潔的，這種神奇的“藍色能源”也被視為未來最值得開發(fā)的清潔能源之一。
相信在不遠的將來，利用海水鹽差能發(fā)的電就會走進我們生活，為碳達峰、碳中和貢獻自己的力量。
知識拓展
反向電滲析
利用海水鹽差能發(fā)電的另一種方式是反向電滲析。不過需要使用兩張不一樣的滲透膜，一張只允許氯離子（Cl-）通過，另一張只允許鈉離子（Na+）通過。
鹽即氯化鈉（NaCl），是中性的，由帶正電的鈉離子和帶負電的氯離子組成，兩者就像兩塊磁鐵一樣彼此吸引，聚集在一起。而我們把鹽放在水中時，鹽會溶于水，并分解為帶正電的鈉離子和帶負電的氯離子。
如圖所示，將海水注入中間區(qū)域，淡水注入兩端區(qū)域。由于兩種滲透膜的存在，帶正電的鈉離子（Na+）和帶負電的氯離子（Cl-）會分別在容器兩端聚集，使得容器兩端一邊帶正電、一邊帶負電。這時，容器就如同電池一樣可以發(fā)電了。
（作者：陳廣峰 北京市規(guī)劃和自然資源委員會，王堯 自然資源部國土整治中心）
