近幾個(gè)月來，發(fā)生在日本的7級(jí)核事故危機(jī)讓全世界感到不安。眾多核能電力消費(fèi)大國(guó)不得不放慢甚至?xí)和：穗婍?xiàng)目，轉(zhuǎn)而重新考慮可再生能源發(fā)電的可行性，許多人把眼光投向了無邊無際的海洋。
　　孕育了萬物生命的水，同時(shí)蘊(yùn)藏著不竭的能量。一般人眼中“面朝大海，春暖花開”的怡人美景，在許多科學(xué)家和工程師看來更像是一座取之不盡用之不竭的寶庫(kù)。世界能源委員會(huì)的調(diào)查顯示，全球可利用的波浪能達(dá)到20億千瓦。為了找尋利用它的更好方式，科學(xué)家們各顯神通，以下三種波能發(fā)電的新設(shè)計(jì)將幫助我們窺見能源未來。
　　
　　牡蠣式發(fā)電機(jī)
　　
　　正如牡蠣的兩片殼一樣，牡蠣式波能發(fā)電機(jī)底部坐落在海床上，上部可以打開和關(guān)閉，其獨(dú)到之處在于采用了液壓技術(shù)來獲取波浪的能量。這臺(tái)機(jī)器一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是寬達(dá)18米的振蕩器。這個(gè)振蕩器就像一個(gè)巨大的槳，被海水反復(fù)推動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)活塞將海水抽到岸上。在那里，陸上的常規(guī)水能發(fā)電機(jī)將把海水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。
　　“牡蠣”安裝在水深12米至16米之間的淺海，因?yàn)檫@里的海流更穩(wěn)定，波浪的方向性擴(kuò)散角度也較狹窄。從全球來看，適合“牡蠣”運(yùn)作的理想海岸線分布范圍非常r-o它的設(shè)計(jì)者表示，“從本質(zhì)上講，牡蠣是一個(gè)簡(jiǎn)單的大泵”。裝置的簡(jiǎn)單意味損壞的可能性也比較小，并可以保證在各種天氣條件下照常工作。
　　2008年，首臺(tái)大規(guī)模320千瓦牡蠣波能發(fā)電裝置問世，并于2009年開始向蘇格蘭國(guó)家電網(wǎng)供電。另外，發(fā)電容量為240。千瓦的牡蠣二代波能發(fā)電機(jī)也在緊鑼密鼓研制當(dāng)中。由于只使用水作為液壓液，這個(gè)裝置不含任何有毒物質(zhì)，最大限度降低了對(duì)環(huán)境的危害。根據(jù)英國(guó)碳信托有限公司公布的數(shù)字顯示，每年“牡蠣”可減少的碳排放量高達(dá)500噸。
　　
　　巨蟒式發(fā)電機(jī)
　　
　　英國(guó)科學(xué)家以下這項(xiàng)設(shè)計(jì)可謂別出心裁：一根巨大的橡膠管在海中隨波蕩漾一一因酷似蛇一般的外形而被命名為“巨蟒”——就可以將波能轉(zhuǎn)化為電能。目前，“巨蟒”正在英國(guó)南安普敦大學(xué)接受測(cè)試。這個(gè)裝置的發(fā)明者相信，它能夠?yàn)橛煤＠四苌a(chǎn)低成本電力提供實(shí)際解決方案。
　　“巨蟒”通體用橡膠制成，兩端密封，里面裝滿了水，這種設(shè)計(jì)可以使其沉在海平面以下。“巨蟒”的頭固定在海底，身體則隨波逐流。每次海浪拍打它的頭部時(shí)，擠壓的力在“巨蟒”體內(nèi)形成“激突波”，即內(nèi)部壓力波。激突波在管子內(nèi)部傳動(dòng)，而引起激突波的海浪則在管子外以同樣的速度流動(dòng)，互相作用形成越來越大的壓力，于是激突波也會(huì)越來越大。這種能量將推動(dòng)“巨蟒”尾部的渦輪產(chǎn)生電能，最后通過電纜傳送到陸地上。
　　這種會(huì)發(fā)電的“巨蟒”目前還處于早期開發(fā)階段，按照設(shè)計(jì)，每只完整的“巨蟒”長(zhǎng)度應(yīng)該是180米，直徑近4米，安放在海平面以下40米到100米的高度。最初的評(píng)估顯示，每只“巨蟒”的輸出功率為750千瓦(足以提供500個(gè)家庭的全年用電)。這種波能發(fā)電方式不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，有助于應(yīng)對(duì)全球變暖，其清潔發(fā)電的概念具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)。
　　
　　能量浮標(biāo)
　　
　　在波能發(fā)電技術(shù)開發(fā)上，美國(guó)顯然也不甘落后。日前，某海洋電力技術(shù)公司正在開展美國(guó)首個(gè)商業(yè)規(guī)模的波浪能項(xiàng)目，項(xiàng)目的主角有一個(gè)很酷的名字——能量浮標(biāo)。
　　能量浮標(biāo)有兩個(gè)主體部分：一根固定在海底7.5米長(zhǎng)的柱子和一個(gè)穿過柱子、直徑1.5米的浮標(biāo)。當(dāng)浮標(biāo)隨著海浪起伏，會(huì)帶動(dòng)浮標(biāo)上的活塞一同垂直運(yùn)動(dòng)，活塞又與液壓泵相連，后者將垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成圓周運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，并通過海底電纜送往岸上。
　　項(xiàng)目負(fù)責(zé)人菲爾·哈特說，該設(shè)計(jì)最大的挑戰(zhàn)是如何讓浮標(biāo)能夠應(yīng)對(duì)強(qiáng)弱不同的海浪。為了能從小浪頭中獲得電力，浮標(biāo)與晶石之間的阻力要很小，否則無法獲得動(dòng)能。但遭遇更大的波浪時(shí)，晶石運(yùn)動(dòng)過快會(huì)有損壞的危險(xiǎn)。為了解決這個(gè)問題，他們?cè)O(shè)計(jì)了專門的程序，并通過計(jì)算機(jī)以每秒10次的頻率來調(diào)整裝置的阻力。
　　目前在夏威夷海岸應(yīng)用的每個(gè)能量浮標(biāo)裝置可發(fā)電40千瓦，下一步在蘇格蘭安裝的能量浮標(biāo)發(fā)電能力提高至150千瓦。項(xiàng)目完成后，將能為附近數(shù)百個(gè)家庭提供電力。
　　海浪蘊(yùn)含著無窮的能量，在科學(xué)家的不懈努力之下，波浪發(fā)電已現(xiàn)雛形，但仍處于初始發(fā)展階段。因此，從設(shè)計(jì)方面來說，波能技術(shù)是一場(chǎng)自由競(jìng)賽。就世界范圍內(nèi)來看，英國(guó)現(xiàn)擁有21項(xiàng)波能發(fā)展計(jì)劃，位列第一；美國(guó)有12項(xiàng)，排名第二。我們目前還無法確知哪項(xiàng)設(shè)計(jì)成本更低、效率更高，一切只能等待時(shí)間來證明。唯一可以確定的是，如果人類能夠利用這一能源，我們便能擁有安全、無污染、可再生的力量之