理論測(cè)算，像山東省面積大小的一片海域，如果在10米深的水中布滿這種發(fā)電網(wǎng)格，其發(fā)出的電量可滿足全世界的能源需求。
■中國(guó)科學(xué)院外籍院士 王中林
海洋是孕育人類的搖籃，也蘊(yùn)藏著巨大的能量，理論上，海洋完全可以滿足地球上所有的能源需求，并且不會(huì)對(duì)大氣造成任何污染，是一種可持續(xù)永久解決世界能源需求的途徑。
目前，我們正在致力于研究一種基于摩擦納米發(fā)電技術(shù)的穩(wěn)定實(shí)用的波浪能發(fā)電網(wǎng)格裝置，該技術(shù)難題一旦攻破，將引發(fā)一場(chǎng)海浪發(fā)電技術(shù)革命，加快我國(guó)海洋新能源開發(fā)速度，對(duì)保障能源安全、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展有重大里程碑性貢獻(xiàn)，這就是“藍(lán)色能源”技術(shù)。2月9日，《自然》雜志以述評(píng)文章形式介紹了這一技術(shù)。
“藍(lán)色能源”與傳統(tǒng)“綠色能源”相比，擁有地理分布上的優(yōu)勢(shì)，海洋覆蓋了地球70%的表面，全球約44%的人口都居住在距海岸線150千米的范圍內(nèi)，人類向大海索取資源已成為必然的趨勢(shì)。海洋波浪能具有能量密度高、分布面廣等優(yōu)點(diǎn)，據(jù)估計(jì)，海浪中蘊(yùn)藏著的能量相當(dāng)于90萬(wàn)億千瓦時(shí)的電能。
作為目前世界上發(fā)展勢(shì)頭最快的海洋能源利用形式，美、日等海洋大國(guó)十分重視波浪能研究，相繼在海上建立了波浪發(fā)電裝置，然而普遍存在發(fā)電功率小、發(fā)電不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)換效率不高等缺陷，特別是在小浪時(shí)，捕獲波浪能效率不高。同時(shí)，海洋能發(fā)電設(shè)備龐大而沉重，制造成本高昂，使海洋能成為地球上最昂貴的一種能源形式。
相比之下，中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所發(fā)明的摩擦納米發(fā)電機(jī)非常適用于收集“藍(lán)色能源”，可在緩慢流動(dòng)和隨機(jī)方向的波流條件下穩(wěn)定輸出功率，轉(zhuǎn)化效率高。基于此，我們可以制作一種由眾多摩擦發(fā)電球構(gòu)成的大型網(wǎng)格納米發(fā)電機(jī)，采用聚四氟乙烯、橡膠、聚全氟乙丙烯等傳統(tǒng)材料，價(jià)格低廉，適用于大規(guī)模生產(chǎn)和商業(yè)化。
采集波浪能的納米發(fā)電球可以高效靈敏地回收海洋中的動(dòng)能資源，包括水的上下浮動(dòng)、海浪、海流、海水的拍打。這種發(fā)電網(wǎng)可以分布在遠(yuǎn)離海岸和航道的深水區(qū)，不會(huì)影響近海的人類活動(dòng)。理論測(cè)算，像山東省面積大小的一片海域，如果在10米深的水中布滿這種發(fā)電網(wǎng)格，其發(fā)出的電量可滿足全世界的能源需求。
當(dāng)前，“藍(lán)色能源”還處于實(shí)驗(yàn)室早期研發(fā)階段，要想實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行，還有許多關(guān)鍵技術(shù)問題有待解決。海洋藍(lán)色能源發(fā)電是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，設(shè)立一個(gè)致力于此的研究機(jī)構(gòu)將大大加快發(fā)展這種清潔、可持續(xù)性能源技術(shù)的進(jìn)程，同時(shí)，需要政府專項(xiàng)資金、政策支持和私人投資者、主要能源公司予以前期資金投入。在未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)之前，可先行開發(fā)建設(shè)一批小型分布式波浪能發(fā)電或海島微電網(wǎng)。
“藍(lán)色能源”有著巨大的優(yōu)越性，有望超越“綠色能源”，成為比太陽(yáng)能板和風(fēng)力渦輪機(jī)更便宜、更可靠、更穩(wěn)定，不依賴于天氣與晝夜變化的可持續(xù)能源，同時(shí)可與其他可再生能源發(fā)電混合補(bǔ)充，保證入網(wǎng)能源的總量供給。如果“藍(lán)色能源”夢(mèng)得以實(shí)現(xiàn)，世界能源格局會(huì)發(fā)生根本改變，人們依賴于石油和煤炭等化石能源會(huì)成為歷史，“藍(lán)色能源”將造福千秋萬(wàn)代。
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