責任編輯：廖紅艷

咸-淡水混合系統(tǒng)也許能提供豐富的可再生能源。

撰文 安妮·斯尼德（Annie Sneed）翻譯 李想

美國加利福尼亞州雷斯伊角國家海濱公園帆船灣

河流與海洋交匯的地方蘊含著巨大的潛能：咸-淡水交界處的鹽分梯度提供了不容小覷的勢能，僅河口蘊藏的能量，估計就相當于全球發(fā)電量的40%。

幾十年來，為將這種潛能轉變?yōu)閷嶋H可用的能源，科學家一直在不懈努力，并已開發(fā)出了不少相關的技術工藝。最新的一項來自于賓夕法尼亞州立大學的克里斯·戈爾斯基（Chris Gorski，土木工程學助理教授）。他和同事提出了一種利用咸-淡水混合系統(tǒng)發(fā)電的新方法，這種方法不但更廉價而且可能比此前的方案更高效。該系統(tǒng)實際上是一種稱為電容式混合技術（capacitive mixing）的改良版，工作原理類似于電池，借助于電極，依靠電化學梯度差發(fā)電。不過和電池不同的是，這是一個開放的系統(tǒng)（參見右圖）。

工作原理

1

淡水和鹽水分別泵入兩側的腔室內，并浸沒由鐵氰化銅制成的電極。濾紙則保證兩側的混合度最小。

2

淡水一側的電極含鈉，遇到淡水，電極中的鐵便與鈉發(fā)生化學反應，釋放出鈉離子。與此同時，鐵釋放出的電子進入電路。

3

鹽水一側電極中的鐵則吸收鹽水里的鈉離子和來自淡水一側的電子。兩邊的化學反應相互耦合，隨著電子經由電路從一個腔室到另一個腔室，電能便產生了。

4

每隔60秒溶液便置換一次（鹽水一側的腔室泵入淡水，反之亦然），以保持電流穩(wěn)定。

目前，戈爾斯基和他的團隊在實驗室測試了一個手機大小的樣品機?！董h(huán)境科學與技術》（Environmental Science & Technology）雜志報道了其功率密度，約0.4瓦特/平方米，相當于原來電容式混合技術的兩倍。接下來，研究人員還需要進一步提高系統(tǒng)的能量輸出，評測該系統(tǒng)的成本效益和可擴展性（投入實際生產的發(fā)電裝置可能會有一個小倉庫那么大）。他們還需要調查生態(tài)系統(tǒng)被破壞的可能性，因為“河流電池”需要截流大量流經河口的淡水。

不過，耶魯大學化學與環(huán)境工程學研究員安東尼·斯特勞布（Anthony Straub）和其他科學家，對在入海口建這套系統(tǒng)，并保證其高效運行，持懷疑態(tài)度。他們認為戈爾斯基提出的技術方案只能在有極大鹽分梯度的地方發(fā)揮作用，比如高鹽度湖泊、地熱井或者廢水處理池。但如果最終證明這套方案是有效且安全的，那它將同太陽能和風能一道被列入可再生能源的名單中。