环境能量提取——分子渗透纳米整流环境聚能原理技术试验

                                                          黄德民

能源是人类生存发展的基石，随着全球人口不断增长和化石能源不断耗减，人类能源危机日益突出，各国都在努力寻求新能源。水分子运动蕴含巨大能量，环境温度越高，水分子运动越激烈，能量越大。我们能从环境中提取水分子的运动能量加于利用吗？在过去看来，这无异于天方夜谭，因为它似乎违背热力学第二定律甚至能量守恒定律。

然而渗透原理却告诉我们这有可能。百米大树能通过渗透将水送到树顶，这就是渗透压作用。渗透压大小取决于液体中溶质的浓度，浓度越高，渗透压越大，可达百米、千米水柱高度压力。借助渗透压，以不同浓度的溶液之间的水压差能量发电，称为渗透能。内陆淡水河流与海水的交汇渗透每天都在发生，可利用这一条件发电。2009年11月24日，挪威第一台渗透能发电机正式亮相“投产”。渗透能是十分环保的可再生绿色能源，既不产生垃圾，也没有二氧化碳的排放，取之不尽，用之不竭。

然而，利用河海交汇地方发电毕竟受自然条件的局限很大，且河水污泥杂质等严重影响半透膜性能，实用性难保持。

如果能人为对液体浓度进行调控，形成渗透压差，实现水自动从低处流向高处，循环运动，也有望用于发电，且完全不受现有“河海渗透能发电”的诸多局限。为此，我们对渗透原理重新进行了梳理，提出了“单向阀效应”原理解释，提出了通过静电场、磁场、重力场等三种方式人为改变溶液浓度的方法。通过电场法试验，证实原理可行，可将水送到高处，最终实现从环境聚能的目的。分析表明，这种方式既不与热力学第二定律抵触，更不违背能量守恒定律。

有感兴趣者请详细查阅“

分子渗透纳米整流环境聚能（定）.pdf

”。

该文在介绍渗透、渗透压基本概念，新增纳米“单向阀效应”渗透原理解释的基础上，提出通过施加物理场措施改变溶液浓度分布造成两端渗透压差异使液体自动从低处流向高处的技术构想，让液体循环运动发电，达到从环境中提取能量的目的。文章阐述了理论依据、技术原理与方案，详细论证了让溶液形成浓度梯度产生渗透聚能效果的方法及今后重点研究方向，介绍了初步试验情况。试验证明原理可行，分析预测渗透聚能效应明显，可走向实用。新提出的渗透原理奠定了渗透聚能技术的理论基础，有望颠覆“不可能从单一热源吸热使之转化为功”的固化认识。新提出的技术方案为原始创新，有望开辟全新的能量方向。后续研究发展若能大幅提高效率，有望解除人类能量来源后顾之忧。