赤道附近一年四季都受到太陽(yáng)的直射,其海域的表層溫度可達(dá)25-28攝氏度,而在海洋深500-1000米處,海水溫度卻只有3-6攝氏度。這個(gè)垂直的溫差就是一個(gè)可供利用的巨大能源。
1979年,在夏威夷島西部沿岸的海域建起了一座溫差發(fā)電裝置,其額定功率50千瓦,這是世界上首個(gè)能從海洋溫差獲得能量的具有實(shí)用意義的電力設(shè)施。
提起“燃料”,我們就會(huì)想到可以燃燒的草木、焦炭、石油和天然氣等燃料。但是這些資源的儲(chǔ)量是有限的,而海水里的資源才是近乎無(wú)限的。海水當(dāng)然不能燃燒,但是海水里含有的物質(zhì)所蘊(yùn)藏的能量,卻遠(yuǎn)比燃燒帶來(lái)的能量大得多。
原來(lái),在海水中含有豐富的核燃料。比如,引起核裂變反應(yīng)的重元素鈾和引起核聚變反應(yīng)的輕元素氘、氚,在世界大洋中的儲(chǔ)藏量都是巨大的。對(duì)于鈾,如果采用人工方法轟擊它的原子核,就能使之分裂并釋放出巨大的能量。據(jù)統(tǒng)計(jì),一千克鈾裂變時(shí)釋放的能量相當(dāng)于2500噸優(yōu)質(zhì)煤燃燒時(shí)放出的全部熱能??梢?jiàn),鈾核裂變能是一種巨大的能源。
迄今為止,全世界已建成了上千座原子能電站。隨著核電技術(shù)的發(fā)展,對(duì)鈾的需求也在不斷增加。然而,陸地上鈾的儲(chǔ)量并不豐富,按目前的消耗量,只夠開(kāi)采幾十年??墒?,海水中溶解的鈾,可達(dá)45億噸,超過(guò)陸地儲(chǔ)量的幾千倍。如果將這些鈾全部收集起來(lái),可保證人類(lèi)幾萬(wàn)年的能源需要。遺憾的是,海水中含鈾的濃度很低,1000噸海水只含有3克鈾。也就是說(shuō),我們需要先把鈾從海水中提取出來(lái),才有可能加以應(yīng)用。但是,要從海水中提取鈾是十分困難的。人們已經(jīng)試驗(yàn)了很多種從海取水中提取鈾的辦法,但技術(shù)還是不成熟。
同核裂變相比,核聚變的能量更是巨大,要知道,海水中總共含有幾億億公斤的氘。這些氘的聚變能量,足以保證人類(lèi)上百億年的能源消耗。而且,氘的提取方法簡(jiǎn)便,成本較低,核聚變堆的運(yùn)行也十分安全。因此,海水中的氘、氚的核聚變能是解決能源危機(jī)的最好辦法。不過(guò),控制熱核聚變反應(yīng)的技術(shù)還存在著一些難題。所以,要將海水變成燃料,人類(lèi)還有很長(zhǎng)的路要走。