日本亚洲首次启用渗透能发电厂，以淡水与海水为能源，实现全天候不间断稳定供电

据罗马尼亚媒体4月4日报道，在一个潮湿的早晨，日本南部沿海城市福冈，一种新型能源投入使用。日本启动了亚洲首个渗透能发电厂，该发电厂通过混合淡水和盐水来发电。正如网站所报道，海水淡化中心主任广川健二表示：“这是我们应对气候变化的一个有意义的计划——或许只是计划的开端。”

福冈的这座发电厂是全球第二座此类发电厂，第一座于2023年在丹麦开业。日本版规模更大，标志着这种鲜少使用但前景光明的可再生能源向前迈进了一步。该发电厂每年将发电约88万千瓦时，足以帮助运行附近的一家海水淡化设施，并为约220户家庭供电。这相当于两片足球场面积的太阳能电池板的发电量，但渗透能发电无论昼夜、何种天气都能持续运行。

什么是渗透能？渗透作用是植物从土壤中吸收水分、我们的细胞保持水分的相同过程。简单来说，就是水通过特殊膜从低盐浓度区域（如淡水）流向高盐浓度区域（如海水）。渗透能发电厂利用了这种被动流动。将淡水——或处理后的废水——置于膜的一侧，另一侧则是海水，海水因浓缩海水淡化过程中剩余的盐水而盐度更高。盐度差异使淡水穿过膜，增加了盐水一侧的压力。这种压力随后被用来驱动涡轮机发电。

墨尔本大学化学工程师桑德拉·肯蒂什教授向媒体表示：“值得注意的是，日本发电厂使用浓缩海水，即海水淡化厂去除淡水后留下的盐水作为原料，这增加了盐浓度差异，从而增加了可用能量。”该过程完全可再生，不产生二氧化碳。而且由于海洋在这方面几乎无边无际，广川健二向日本广播协会表示，渗透能是“一种稳定的发电来源，可以一年365天、每天24小时运行”。

为何以前未使用过这种能源？对于听起来如此优雅简单的事物，渗透能的规模化应用却一直困难重重。肯蒂什说：“虽然盐水与淡水混合时会释放能量，但在将两股水流泵入发电厂以及克服膜上的摩擦损失时会损失大量能量。这意味着可获得的净能量很小。”2009年，挪威能源公司斯塔特克拉夫特推出了世界上首个渗透能发电厂原型，这一突破时刻到来。这座4千瓦的示范设施表明，混合淡水和盐水确实可以被用来发电。但尽管证明了原理，高昂的成本使这项技术仅限于实验室和小型试点项目。

挑战在于效率。泵需要消耗电力将水输入系统，而膜会因摩擦减缓水流。这些障碍并非无法解决，但它们使渗透能一直处于风能、太阳能和水力发电等同类能源的阴影之下。尽管如此，全球研究团队仍让这一想法得以延续。除了丹麦和日本，挪威、韩国、西班牙和卡塔尔也出现了试点项目。悉尼科技大学在新冠疫情期间暂停了其原型发电厂，但该校水能系统专家阿里·阿尔塔伊博士希望它能重新启动。他向媒体表示：“新南威尔士州和悉尼周围有盐湖可以作为资源，而且我们也有建造它的专业知识。”

东京科学研究所名誉教授谷冈明彦是该领域的先驱，他在发电厂启动时难掩激动之情。他向共同社表示：“我们能够将其投入实际应用，我感到无比激动。我希望它不仅能在日本推广，还能在全球推广。”

如今，渗透能在全球电力供应中所占比例微乎其微。但研究人员表示，如果能解决技术难题，到2050年，它最终可能满足全球高达15%的能源需求。这将使其成为地球上最大的未开发可再生能源之一。渗透能的独特优势在于其稳定性。风会减弱，云会遮挡阳光，但河流永远不会停止流入大海。在淡水与盐水交汇的任何地方——河口、三角洲和海岸——都有发电潜力。福冈设施按全球标准来看规模不大，但它是真实存在且正在运行的，而且是亚洲首个此类设施。随着对可靠清洁能源的需求不断增长，混合淡水和盐水这一简单行为可能会发挥更大作用。

（原文标题：Japan Just Switched on Asia’s First Osmotic Power Plant, Which Runs 24/7 on Nothing But Fresh Water and Seawater）