日本在永續能源發展上邁出重要一步,其首座滲透壓發電廠已於2025年8月5日在福岡縣正式啟用運營。這項創新的發電技術利用海水與淡水之間的鹽度差異來產生電力,標誌著日本在再生能源領域的重大進展,並為全球能源轉型提供新的視角。
這座位於福岡市海之中道奈多海水淡化中心的滲透壓發電廠,由福岡地區水道局營運,是繼丹麥之後全球第二座投入商業運轉的滲透壓發電設施。該廠的設計年發電量約為88萬千瓦時,相當於約220個日本家庭的年平均用電量。所產生的電力將主要供應給當地海水淡化廠,形成一個能源與水資源循環利用的閉環系統。
滲透壓發電,又稱鹽差能發電或藍色能源,其核心原理是利用滲透現象。當鹽度不同的兩種水體(在此案例中為約0.1%鹽度的淡水與3.5%鹽度的海水)被半透膜隔開時,水分子會從低鹽度側向高鹽度側移動,以平衡濃度差異。這種水分子的自然流動會產生壓力,驅動渦輪機發電。與太陽能或風力等間歇性能源不同,滲透壓發電不受天氣或日夜影響,能夠提供穩定、持續的電力輸出,使其成為一種極具潛力的基載再生能源。
此項技術的發展並非一蹴可幾。儘管滲透壓發電的概念早在1970年代便已提出,但過去在膜的效率、成本及規模化應用上曾面臨挑戰。近年來,隨著先進材料科學的進步,特別是高性能膜技術的突破,例如法國新創公司Sweetch Energy開發的離子奈米滲透擴散(INOD)技術,顯著提升了能量轉換效率並降低了成本,使得滲透壓發電從實驗室走向實際應用成為可能。
專家指出,日本福岡的啟用是一個重要的里程碑,證明了滲透壓發電技術在實際規模上的可行性。東京科學研究所名譽教授谷岡昭彥對此技術的實際應用表示興奮,並期望其能在全球範圍內推廣。儘管仍有進一步提升效率和降低成本的空間,但滲透壓發電的穩定性、零碳排放特性以及與水資源管理的結合,使其在應對氣候變遷和實現能源獨立的全球努力中,扮演著日益重要的角色。未來,隨著技術的持續演進和更多項目的實施,滲透壓發電有望成為全球能源結構中的一股重要新力量。