那么能不能既不抬高水位，也不把水加熱就能發(fā)電呢?
有人會說，這是癡人說夢!但有人不但這樣想，而且還這樣做了哩。
異想天開的冷水發(fā)電
美國海軍特殊計劃辦公室的海洋工程師克儒文就是這樣一個人，他提出一個利用海洋能的妙招，引起了人們的重視，現(xiàn)在已經(jīng)通過初步的驗證。這個方法看上去有點(diǎn)瘋狂，一般人乍一看理解不了，但是確實(shí)很湊效，原理也很簡單。
具體的方法是這樣的。我們知道，很多電廠利用各種形式的熱能把水加熱成蒸汽，蒸汽再推動發(fā)電機(jī)來發(fā)電。但克儒文認(rèn)為，不一定非得把水加熱到100℃，常溫下的水如果沸騰起來，照樣推動發(fā)電機(jī)發(fā)電啊。
那么常溫下的水如何會沸騰起來呢?
我們知道，正常大氣壓力是101.325千帕，水沸騰的溫度是100℃，氣壓越低，水的沸點(diǎn)就越低，氣壓與水的沸點(diǎn)是有個對應(yīng)關(guān)系的。例如青藏高原上，滾沸的水，溫度只有80多攝氏度，原因就是高原上的氣壓低。氣壓降低到一定程度，如降低到4千帕，(約0.0395大氣壓)，水在30℃下就會沸騰，氣壓繼續(xù)降低，低于0.9千帕(0.0089大氣壓)時，水在4℃下也會沸騰。反過來，根據(jù)沸點(diǎn)與氣壓的對應(yīng)關(guān)系，如果4℃下水蒸氣的壓力高于0.9千帕，那么水蒸氣就會冷凝。
根據(jù)這個原理，為了讓30℃的水沸騰，我們就必須給盛水的罐子抽去空氣，使罐里的氣壓低于4千帕的壓力，這樣水就沸騰起來了。但需要不斷地抽去盛水罐子里的空氣，這樣一來，所消耗的能量會超過真空下水沸騰發(fā)出的電能了。這顯然不行。
克儒文可沒有這么笨，他把盛水罐子通過管道與一套冷卻器相連，水罐內(nèi)裝30℃的溫水，把盛水罐子里的空氣抽成約4千帕后，水罐內(nèi)的水會沸騰起來，產(chǎn)生大量蒸汽。蒸汽通過管道進(jìn)入冷卻器，冷卻器的冷凝管內(nèi)流淌的是4℃的冷水，因此冷凝管外表面的溫度也就是四、五攝氏度的樣子。前面說過，在0.9千帕?xí)r，4℃的水會變成蒸汽，同樣，氣壓大于0.9千帕以上時，4℃的蒸汽就會變成水。而盛水罐子里的氣壓是4千帕，所以當(dāng)來自水罐的30℃的水蒸氣進(jìn)入冷卻器后，就會在冷凝管外表面冷凝下來，重新變成水。同時，氣壓也大大下降了。
這樣一來，水罐那一端的蒸汽壓力是4千帕，而在冷卻器那一端的蒸汽壓力不到1千帕，這其中的蒸汽壓力差就是3千帕。這個壓力差就會在管道里造成較強(qiáng)的汽流，就像氣壓差會讓空氣流動形成大風(fēng)一樣。把發(fā)電機(jī)的渦輪設(shè)置在管道中，蒸汽流就可以推動渦輪旋轉(zhuǎn)而發(fā)電了。我們只需要最初給水罐和與水罐相連的管道抽一次真空，并且保證冷卻器中的水在4℃就行了，之后，這套系統(tǒng)就自動運(yùn)轉(zhuǎn)了。
但是4℃的冷水又從哪里來呢?而且還需要這些冷水始終在冷凝管內(nèi)流淌著，到哪里找這么多冷水呢?需要用制冷系統(tǒng)來冷凝嗎?如果是這樣，那么制冷系統(tǒng)消耗的電能就有可能比這套發(fā)電設(shè)備發(fā)出的電還多了。
克儒文可不會這么做，他的冷水來源另有妙計。
巧用海水的妙計
見過大海的人都會感嘆大海的博大和廣闊，那真是一望無際。如此廣闊的海面上始終接受著陽光的照射，夏季時，水溫一般保持在25到30℃的樣子，而海底1000多米的深處，水溫卻是4℃，這部分冷水的水量巨大，但卻長期不見陽光?？巳逦木褪怯米钍∈碌姆椒ò堰@些冷海水采集上來。
也許這想法又把人嚇住了，把大量的冷水從1000多米的深處抽上來嗎?這要消耗多大的能量啊?我們的抽水機(jī)只能向空中拋出10米高的水柱，這1000多米深的水如何能抽上來?這想法確實(shí)乍一看有點(diǎn)瘋狂，但用物理知識仔細(xì)想想的話，覺得這個想法瘋狂的人就要嘲笑自己了。
水泵只能拋出10米高的水柱，是因為地面水的壓力是一個大氣壓。但是海底的水承受的壓力不僅有大氣壓，還有1000多米的水壓。如果向海底伸入一根1000多米長的管道，管道內(nèi)的壓力與外側(cè)的水壓正好平衡，沒有抽水機(jī)工作的話，水管內(nèi)的水位與海面平齊。但是當(dāng)用抽水機(jī)抽水的話，水管就會源源不斷向外出水了。待抽水十幾分鐘后，水管內(nèi)的上層溫度較高的海水就完全被抽出來了，從水管底部進(jìn)入的海水就是4℃的冷水了。因此抽水約20分鐘后，水管內(nèi)就全部是4℃的冷水了。從這個過程可以看出，從水下1000多米深的地方抽水，與在海面上抽水一樣輕松，消耗的能量是一樣的。
如果在熱帶海邊的一個小島上建起一個發(fā)電廠，在比海平面高1米的地方鋪設(shè)熱水罐、熱水管道、冷凝管、冷水管道等就可以了。把大海表面近30℃的溫?zé)岷Ｋ榈綗崴蘩铮押５?℃的冷海水抽到冷凝管內(nèi)，發(fā)電廠就可以工作了。由于高度只有1米，因此向這些管道內(nèi)抽水消耗的能量很少。這樣，30℃的溫?zé)岷Ｋc4℃的冷海水相互配合，就可以發(fā)電了。
有人或許有疑問，這個過程如果抽水機(jī)消耗能量很少，發(fā)出的電能很多的話，會不會是違背了能量守恒定律?這套發(fā)電系統(tǒng)能夠發(fā)電的能量來自哪里?答案是，來自溫?zé)岷Ｋ屠浜Ｋg的溫度差，可以認(rèn)為是太陽把表面海水加熱了，溫?zé)岷Ｋ畠Σ亓舜罅刻柲堋?/p>
各大海洋上層和低層都存在這種溫度差，只要把這些利用起來，相信發(fā)出的電能足以代替化石燃料了。
冷水發(fā)電的副產(chǎn)品
這套發(fā)電系統(tǒng)不僅用于發(fā)電很巧妙，發(fā)電過程中，蒸汽冷凝出來的淡水在海島上還是難得的淡水資源，可以用于飲用、生活、灌溉等。另外，這些淡水是從冷凝管冷凝出來的，因此水溫較低，還可以用于食品冷藏或空調(diào)。
如果它的冷水管道在莊稼地下經(jīng)過的話，管道的低溫還會讓莊稼根部土壤處有冷水凝結(jié)出來，就像在夏季喝冷飲時，裝有冷水的杯子外面會冷凝出水珠出來。這較冷的水珠會給莊稼提供生長需要的淡水，同時由于這水溫度較低——約有10℃的樣子，還能刺激莊稼生長旺盛!
植物在冷刺激下生長更快或結(jié)果實(shí)更多，這種方法在生物學(xué)實(shí)驗室中經(jīng)常使用，用來刺激實(shí)驗植物快速生長或分泌某些人類更需要的化合物等。在這里，通過把冷水管道鋪設(shè)在莊稼的根部，就可以起到這種刺激作用，從而讓植物生長和繁殖旺盛。如今試驗的結(jié)果，這種讓根受冷的方式可以讓葡萄一年出產(chǎn)三季，讓原本生長期為18個月的菠蘿8個月就可以結(jié)果采摘。至于冷刺激為何會促進(jìn)植物生長或結(jié)果，這是因為一定程度的低溫可以讓植物為了應(yīng)對冷而分泌很多利于生長的化合物，從而顯得更精神，更有活力，就像人在較冷的時候，一般都不會打瞌睡一樣。
因此冷水發(fā)電系統(tǒng)建在哪里，哪里就可以出現(xiàn)大片生機(jī)盎然的綠洲，科學(xué)家正想著如何把這些冷凝水輸送到附近的沙漠，讓海邊的沙漠也變成片片良田呢。
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