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千米深的海水只4℃,抽来降温可行吗?或自来水流经深海管道,变冷后用隔热管道送出给城市降温,是否可行?

本帖由 漂亮的石头2023-07-01 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    法国人有类似的设想,用深海 4 摄氏度的海水和热带表面海水约 30 摄氏度的温差发电,还做了全尺寸的实验(就是说真的抽了深层海水),实验获得了成功。这设想当然完全可行,整个发电装置就是一个卡诺热机,就是温差有点小而已,原理上完全没问题。但是问题就在这个温差太小上,导致效率极其低下,要达到足够的输出功率,设备会极其庞大,造价很高。而且发电装置会漂浮在热带的大洋深处(才有足够水深),发电的电怎么送出来,怎么送到用户那里(众所周知,热带地区不发达)。所以相关的工程最后不了了之。

    但是这个工程的附带效果可能让它起死回生。因为热带的大洋中心位置,表层海水极为贫瘠,水中不但缺乏氮磷钾营养元素,连基本的矿物质也缺乏,导致这里的海水中生物极少,微生物密度甚至低到和城市优质自来水相当,更不要说鱼虾等复杂生物。而同一位置上千米深处的底层海水由于深海洋流等的作用,其实富含了大量营养元素和矿物质。当由于冷暖洋流交汇或者海底火山活动,让底层海水上升到表层来,就会使得海水的营养浓度大幅提升,浮游生物大量生长,从而出现世界级的渔场。法国人当年对海水温差发电的一个设想就是利用发的电,把深层海水(发电需要以外的)大量抽上来,这个数量要达到每年上千亿甚至几千亿立方米这个水平,这样就等于往表层海水中施了上亿吨肥料,足以形成数个世界级的大渔场。当然这个设想最终没成,除了工程难度,渔场怎么收费呢?这确实是个问题。

    现在有碳税这个概念,如果表层海水中的浮游生物大量繁殖,会吸收大量二氧化碳,这些碳经过食物链,最终会以生物遗骸粪便的方式落入深海,实现了碳捕捉(这里谈论的是每年几十亿吨二氧化碳的捕捉量)。这就为海水温差发电提供了一个潜在的盈利途径(碳捕捉收费。)
     
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