用蒸氣發電替水庫節水 美研究看好「蒸發能」前景

新聞刊登時間︰2017-10-06

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本報2017年10月5日綜合外電報導

英國獨立報報導,科學家發現採掘大量再生能源的新途徑——水份蒸發。美國哥倫比亞大學研究人員在《自然通訊》期刊上發表文章,估計美國的湖泊可產生325GW的電力,相當於該國總發電量的70%左右。研究人員還估計,這樣的系統每年可節省25兆加侖的水,是美國人用水量的1/5。

作者們強調,將水分蒸發轉化為電力的設備仍在開發中,但分析顯示這樣的設備潛力可觀。

水庫與湖泊可用於水蒸氣發電。攝影:munch;圖片來源:本報資料照。

參與研究的生物物理學家沙辛(Ozgur Sahin)教授說:「我們從風、水和太陽中擷取能量,而水份蒸發過程同樣具有強大的能量,我們現在已經可以計算出它的潛力。」

沙辛的實驗室開發了一種「蒸發發電機」,運用細菌運動來反映濕度變化。以開啟或關閉百葉窗控制濕度,促使細菌孢子膨脹或收縮。接著將該運動轉移到發電機,轉成電能。

「儘管蒸發發電機僅處於發展的早期階段,但最近出現的水感應材料和裝置顯示,這樣的發電機的確有機會達到預期效能,而且有數種可能的途徑。」研究寫道,「隨著能源轉換效率的進步,這些材料和設備可能有助於解決與能源和水相關的挑戰。」

然而科學家也警告,採掘這種能源可能有影響水質和淡水資源娛樂效益的副作用,不過同時也有機會減少易乾旱地區的水分流失。

「這些副作用將對系統形成額外的設計和規劃限制,減少了能量採集的面積。」研究人員說,「但是開採開放水域蒸發能源的潛力仍然龐大,因為美國的湖泊和水庫覆蓋至少9萬5000平方公里(不包括大湖),而且各地都有。其中部分常缺水的地區更適合這樣的發電系統,因為可減少蒸發損失。」

研究人員估計,這樣的系統每年可節省25兆加侖的水,是美國人用水量的1/5。加州、內華達州和亞利桑那州的乾旱日益嚴重,尤其適合發展。

此外,科學家指出,蒸發發電設備可以幫助克服太陽能和風力等再生能源的間歇性。

哥倫比亞大學研究生卡夫索魯(Ahmet-Hamdi Cavusoglu)說:「蒸發發電有天然的電池,可以成為主要動力來源,有太陽能和風力的時候使用太陽能跟風力,沒有的時候就使用蒸發能。

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