海洋能源的开发利用与海洋环境

1、海洋能源的开发利用与海洋环境关键词:海洋能源,潮汐能,海浪能,海洋环境摘要:海洋能源是无穷无尽的, 在蔚蓝色的大海中蕴藏着丰富的能量, 充分利用大 海所蕴藏的可再生能源, 将大大缓解现今能源枯竭所带来的危机。 但是在开发利 用的同时我们要注意保护海洋环境,为子孙后代留下蔚蓝的海洋。浩瀚的大海, 不仅蕴藏着丰富的矿产资源, 更有真正意义上取之不尽, 用之 不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源, 也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与 形态,就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热 能、物理化学能等能源。直接地

2、说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及 盐度差能等。这是一种 “ 再生性能源 ” ,永远不会枯竭,也不会造成任何污染。在 现今世界能源紧缺的时机, 海洋能的发展利用已经成为能源开发的新课题, 而且 由于海洋能的环境友好性与来源广泛性,它必将成为今后开发的主流。潮汐能就是潮汐运动时产生的能量, 是人类利用最早的海洋动力资源。 中国 在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。 后来, 到了 11-12世纪, 法、 英等国也出现了潮汐磨坊。 到了二十世纪, 潮汐能的魅力达到了高峰, 人们开始 懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。 据估计, 全世界的海洋潮汐能约有二十 亿多千瓦,每年可发电 1

3、2400万亿度。今天,世界上第一个也是最大的潮汐发 电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达 5.44亿度。一些专家 断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的, 浮泛在全球潮汐之上的波浪。 波浪能主 要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。 波浪能是巨大 的,一个巨浪就可以把 13吨重的岩石抛出 20米高,一个波高 5米,波长 100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有 3120千瓦的能量,由此可以想象整个海 洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算,全球海洋的波浪能达 700亿千 瓦,可供开发利用的为 20-30亿千瓦,每年发电量可达

4、9-万亿度。海洋波浪能 源的开发将大幅度削减燃煤等化石燃料的燃烧, 进而减少温室气体的排放, 为缓 解全球的温室效应做出了长足的贡献。除了潮汐与波浪能, 海流可以作出贡献, 由于海流遍布大洋, 纵横交错, 川流不息, 所以它们蕴藏的能量也是可观的。 例如世界上最大的暖流 墨西哥 洋流,在流经北欧时为 1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧 600吨煤 的热量。 据估算世界上可利用的海流能约为 0.5亿千瓦。 而且利用海流发电并不 复杂。 因此要海流做出贡献还是有利可图的事业, 可图的不仅仅是利益, 还有长 远的环境与可持续性的考虑, 充分利用好海洋的这两种可再生能源, 世界的能源 危机将被大

5、大缓解。 波浪发电所带来的经济效益是是可观的, 同时他带来的环境 效益更是不可忽略的, 重视并积极发展海浪发电, 将为社会创造更大的发展空间。 温度的变化对于我们来说不是什么罕见的事情, 然而睿智的研究者却把海洋 中的温度变化作为了课题, 他们把温度的差异作为海洋能源这一奇妙的想法提了 出来并真正的化为了现实。 这就是海洋温差能, 又叫海洋热能。 由于海水是一种热容量很大的物质, 海洋的体积又如此之大, 所以海水容纳的热量是巨大的。 这 些热能主要来自太阳辐射, 另外还有地球内部向海水放出的热量; 海水中放射性 物质的放热;海流摩擦产生的热,以及其他天体的辐射能,但 99.99%来自太阳 辐射

6、。 因此, 海水热能随着海域位置的不同而差别较大。 海洋热能是电能的来源 之一,可转换为电能的为 20亿千瓦。但 1881年法国科学家德尔松石首次大胆 提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪,直到 1926年,他的学生克劳德才 实现了老师的夙愿。前辈人的努力为现在这能源短缺的社会留下了宝贵的财富, 新的能源将给社会带来新的突破,我们共同的努力将创造出更加完善的社会, 此外, 在江河入海口, 淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。 全世 界可利用的盐度差能约 26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。盐差能发电原 理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量。 处理好盐度差能不仅给我 们提供了

7、一新的能量来源,还为缓解地球温度上升做出了贡献。由此可见, 海洋中蕴藏着巨大的能量, 只要海水不枯竭, 其能量就生生不息。 作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。海洋能源有其巨大的优势, 可是现在在开发能源的过程中我们仍面临着巨大 的环境污染问题。 海洋环境问题包括两个方面:一是海洋污染, 即污染物进入海 洋, 超过海洋的自净能力; 二是海洋生态破坏, 即在各种人为因素和自然因素的 影响下,海洋生态环境遭到破坏。海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。 海岸活动, 例如倾倒废物和港口 工程建设等,也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋,污染海洋环境,危害 海洋生物, 甚至危及人类的健

8、康。 工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的 主要来源,它们集中在大型港口和工业城市附近。 1953-1970年,日本九州岛 水俣湾发生的汞污染事件, 就是因为工厂在生产有机产品过程中, 排出含汞废物。 这些有害物质流入海洋后,逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致 100多人严重 中毒, 并先后死亡。 核电站和工厂排出的冷却水, 水温较高, 流入河口或海中时, 往往给海洋生物带来影响。 施入农田的杀虫剂随雨水流进河流, 或者随土壤颗粒 在河口附近淤积, 最终进入海洋。 偶发性的海上石油平台和油轮事故, 引起石油 渗漏和溢出, 造成海洋污染。 海洋资源的开发利用价值巨大, 可是海洋不是任我 们随意作为的。 在开发的同时要充分做好保护工作, 否则这一无限的能量来源将 会提前单方面结束我们之间的供求关系。 不要做杀鸡取卵的事, 否则后果只能是 让你后悔莫及。除海洋污染外, 人类的生产活动, 例如工程建设和渔业生 (围垦和滥捕等 , 以及自然环境的变化, 例如全球变暖和海平面上升, 都会使海洋生态环境遭到破 坏和改变。 人类对某些海洋生物的过度捕捞, 导致海洋生物资源数量减少, 质量 降低, 也使部分物种濒临灭绝。 有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证, 破 坏了海岸环境和海岸带生态系统。 这一桩桩一件件的事件都需要我们重视, 破坏