海洋盐差能以用来发电吗？

知识点：

当我们把两种浓度不同的盐溶液倒在同一容器中的时候，浓溶液中的盐类离子会自发地向稀溶液中扩散，直到两种溶液的浓度相等为止。所以，盐差能发电，就是利用两种含盐浓度不同的海水化学电位差能，并将其转换为有效电能。

我们知道海洋中有很多人们可以利用的能源，可以将其收集起来进行发电，比如说经常听到过的潮汐能、波浪能等。除此之外，你是否知道，在海水和江河水相交汇处，还蕴含着一种鲜为人知的盐差能，同样可以用来发电？

海洋盐差能发电的设想是1939年由美国人首先提出的。其发电的原理很简单，就是当我们把两种浓度不同的盐溶液倒在同一容器中的时候，浓溶液中的盐类离子会自发地向稀溶液中扩散，直到两种溶液的浓度相等为止。所以，盐差能发电，就是利用两种含盐浓度不同的海水化学电位差能，并将其转换为有效电能。

目前，世界上很多国家都在对其进行研究，盐差能发电总体来说现在还处于初期阶段。现在，比较成熟的盐差能发电的能源转换方式有两种。

一种是渗透压式盐差能发电系统。当两种含盐度不同的海水被一层只能通过水分而不能通过盐分的半透膜分隔开来的时候，通过这个膜会产生一个压力梯度，两边的海水就会产生一种渗透压，从而促使水从浓度低的一侧通过半透膜向浓度高的一侧渗透，使浓度高的一侧的水位升高，直到半透膜两侧的盐浓度相同为止。渗透压盐差能发电系统便是利用这种水位上的落差进行发电。

另外一种是蒸汽式盐差能发电系统。在相同的温度下，淡水比海水蒸发快，因此海水一边的蒸汽压力要比淡水一边低得多。于是在空室里面，水蒸气会很快从淡水上方流向海水上方，只要装上涡轮机，就能利用该盐度差能进行发电。

不可否认的是，虽然利用海洋盐差能资源发电理论上可行，但开发利用的难度很大，开发系统也非常昂贵，要真正实际运作起来，尚需时日。

阅读下列材料，回答问题。

在海河交汇处，当淡水与海水相遇时，淡水会自然地向海水渗透并产生渗透压，这种能量被称为“盐差能”。实验表明，当海水含盐度为3.5%时，其与河水之间的“盐差能”相当于240m水头差的能量密度。“水压塔渗压系统”（乙图所示）为“盐差能”开发的试验方案之一。

荷兰阿夫鲁戴克大坝（见甲图）中段的首家“盐差能”试验电厂已于2014年11月底发电。半透膜是盐差能发电的核心部件之一，目前该电厂每平方米半透膜的发电功率为1.3瓦，而盐差能发电要实现经济盈利，半透膜的发电功率应达到每平方米2—3瓦，半透膜安装总面积应达到数百万平方米。

（1）荷兰“盐差能”蕴藏量丰富，请分析原因。（4分）

（2）与风力发电相比，“盐差能”发电有何优势？（4分）

（3）分析荷兰尝试开发“盐差能”的原因。（6分）

（4）在实际试验中发现，“水压塔渗压系统”发电效率远比理论值低，请分析可能原因。（8分）

答案：

（1）临海，海域广阔（海岸线长）；河流众多，水量稳定。

（2）受天气的影响小；能力密度大；占用土地少。

（3）开发新能源，缓解能源紧缺；“盐差能”属清洁能源，利于环境保护；发展新能源产业，带动经济发展（或有资金、技术支持）。

（4）（半透膜）技术不成熟；淡水渗透进海水后，海水浓度下降，半透膜两侧盐度差会下降；半透膜容易受河（湖）床泥沙及污染物堵塞致使效率下降；半透膜容易受水生生物的影响。