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綠色科技與新能源概論期末報告 — 海洋能應用技術

綠色科技與新能源概論期末報告 — 海洋能應用技術. 第四 組 老師 : 黃常寧 組員 : 賴冠學 黃子軒 王信壹 郭哲嘉 陳軍任. 甚麼是海洋能. 系指 利用海洋運動過程生產出來能源，海洋 受到太陽和月亮 等星球 引力 以及地球 自轉 、 太陽輻射 等因素的影響，以熱能 ( 海水溫差能 ) 、 機械能 ( 潮流能 ) 和化學能 ( 海水鹽差能 ) 的形式 儲存 在 海洋裏 ， 這些能量包括 潮 流 能 、 波浪能 、 海流能 、 海洋溫差能 和 海水鹽差能 等形式。. 海水鹽差能.

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綠色科技與新能源概論期末報告 — 海洋能應用技術

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  1. 綠色科技與新能源概論期末報告—海洋能應用技術綠色科技與新能源概論期末報告—海洋能應用技術 第四組 老師:黃常寧 組員:賴冠學 黃子軒 王信壹 郭哲嘉 陳軍任

  2. 甚麼是海洋能 • 系指利用海洋運動過程生產出來能源，海洋受到太陽和月亮等星球引力以及地球自轉、太陽輻射等因素的影響，以熱能(海水溫差能)、機械能(潮流能)和化學能(海水鹽差能)的形式儲存在海洋裏，這些能量包括潮流能、波浪能、海流能、海洋溫差能和海水鹽差能等形式。

  3. 海水鹽差能 • 指海水和淡水之間鹽度濃淡度不同或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學電位差能。在海水和河水相交匯處容易產生鹹淡水。其能量甚至比溫差能還要大。淡水豐富地區的鹽湖和地下鹽礦也可以利用鹽差能。 地球上存在著龐大可利用的鹽差能 ，其能量甚至比溫差能還要大。 具體主要有滲透壓式、蒸汽壓式 和機械一化學式等，其中滲透壓 式方案最受重視。

  4. 目錄 • 一.甚麼是海洋能 • 二.海水鹽差能 • 三.海洋鹽差能分佈 • 四.海水鹽差能研發之目的 • 五.海洋鹽差能研發歷史演進 • 六.海水鹽差能作用機制及優缺點 • 七.壓力延遲滲透（PRO） 圖示 • 八.反向電滲析（RED）圖示 • 九.未來展望 • 十.結論 • 十一.參考文獻

  5. 海洋鹽差能分佈

  6. 海水鹽差能研發之目的 • 由於二次世界大戰，石油消耗快速，造成油價大幅波動，因此研發新的替代能源，來取代石油這種不定因素的能源，再生能源種類豐富，已海洋能的海水鹽差能來說，科學家計算結果指出：1立方公尺/秒淡水和海水互相混合的過程，會放出2.24MW的能量，以台灣高屏溪來說，流量每秒24200立方公尺，流入大海，理論上會產生54208百萬瓦的功率，效率已20%來算，只要用1/10的流量，還有1090百萬瓦，相當得可觀阿。

  7. 海洋鹽差能研發歷史演進 • 海洋鹽差能發電的設想是１９３９年由美國人首先提出的。鹽差能發電，就是利用兩種含鹽濃度不同的海水化學電位差能，並將其轉換為有效電能。科學家計算後發現在１７℃時，如果有１mol鹽類從濃溶液中擴散到稀溶液中去，就會釋放出５５００焦的能量來，科學家由此設想：只要有大量濃度不同的溶液可供混合，就將會釋放出巨大的能量來。但目前的科技，尚未將海洋鹽差能發展到最大極限，需要Tony Stark來完成偉業。

  8. 海水鹽差能作用機制及優缺點 海水鹽差法分為兩種，壓力延遲滲透（PRO）和反向電滲析（RED） PRO是將一容器裡，中間放半透膜，一邊放淡水，一邊放海水，藉由鹽度濃度差，鹽濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方，而高濃度方的水分子就會越來越多，多餘的就從塔頂的水槽流出去，衝擊渦輪機旋轉，產生電力，而其餘部分被放在一個壓力器加壓輸入的海水中。

  9. 壓力延遲滲透（PRO） 圖示

  10. 反向電滲析RED(EDR)是利用陰、陽離子交換膜交替排列於正負電極之間，並用特製的隔板將其隔開，組成就是鹽淡化和濃縮兩個系統。當向隔室通入鹽水後，在直流電場作用下，陽離子向負極遷移，並只能通過陽離子交換膜，陰離子向正極遷移，只能通過陰離子交換膜，每隔一定時間，正負電極極性相互倒換一次，能自動清洗離子交換膜和電極表面形成的污垢，以確保離子交換膜效率的長期穩定性及淡水的水質和水量。反向電滲析RED(EDR)是利用陰、陽離子交換膜交替排列於正負電極之間，並用特製的隔板將其隔開，組成就是鹽淡化和濃縮兩個系統。當向隔室通入鹽水後，在直流電場作用下，陽離子向負極遷移，並只能通過陽離子交換膜，陰離子向正極遷移，只能通過陰離子交換膜，每隔一定時間，正負電極極性相互倒換一次，能自動清洗離子交換膜和電極表面形成的污垢，以確保離子交換膜效率的長期穩定性及淡水的水質和水量。

  11. 反向電滲析（RED）圖示

  12. 優點:1.沒有CO2 和任何重大排放，或對人體健康和全 球性環境的危害影響 2.屬於完全可再生 3.非間歇性（不同於風力或波浪發電) 4.適合於小型或大型規模電廠。 缺點:1鹽差導致的渗透壓非常高，因此要求渗透膜具有 很强的抗壓能力。 2技術要求高，例如抗腐蝕的管線會提高投資成本。 3需要大筆建廠投資成本，大多數用於建築與機器 4能源成本受薄膜成本與效率的影響甚鉅 5電廠所用的膜易受到污損

  13. 未來展望 希望政府能發展相關的配套綠色能源政策與獎勵條例，再推動相關的人材培育政策，以為未來設備的開發、海洋施工技術的提升做準備，並以公共建設獎勵方案與租稅減免、優惠利率銀行貸款，以提高各企業對於海洋能源開發的興趣。海洋能具有清潔和永續的特性外，比起其他再生能源，海洋能更具有低土地空間需求的優點。

  14. 結論 海洋占了地球70%，而且生命也是從海中誕生，我們人類卻貪婪的拚命利用其他能源，竟忘記了海洋才是我們地球生命之母，竟然還破壞了海洋環境，我們要知道海洋資源是最乾淨的，但也最容易破壞，萬物皆出自於海洋，除了有能量可利用外，還有更多我們值得去珍惜的，認識海洋，親近海洋，到愛護海洋，就是我們人類這個萬物之靈該做的，人類遇到大自然的反撲，是不可能抵擋的住的，唯有節制並適當的利用，才是永續發展之道。

  15. 參考文獻 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B5%B7%E6%B0%B4%E9%B9%BD%E5%B7%AE%E8%83%BD維基百科 http://cai.tongji.edu.cn/content.dep?m=blog&op=show&user=1250178&id=13711324217872283 http://climatetechwiki.org/technology/jiqweb-ro

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