水分蒸发具有超强潜力的新型可再生能源

发表在《自然通讯》9月期刊上的一篇论文表明，天然水分蒸发将成为一种新的可再生能源的来源。该论文来自哥伦比亚大学的一个研究小组，其成员对此课题进行了首次评估并发现，美国的湖泊和水库在蒸发过程中，能够产生高达325千兆瓦的电力，接近美国当前产出的总电力的70%。

论文的主要作者、哥伦比亚大学生物物理学家萨辛（Ozgur Sahin）说：“我们拥有利用风能、水能和太阳能的技术，可水分蒸发作为一种能源也同样强大，我们现在可以用数字来说明它的潜力。”

蒸发是大自然在陆地和大气之间进行水循环的方式。萨辛以前已经开展过这方面的研究。他在实验室中制作了一台被称作“蒸发引擎”的机器，能够通过一个可以打开或闭合的部件来控制湿度，从而引起细菌孢子膨胀或收缩。将孢子附在柔性弹性橡胶片上并连接发电机，发电机即可捕获膨胀收缩的机械能并转换成电能。而当前的研究目的是测试这一过程从理论上来说能够产生多少电力。

尽管只局限在实验室内，但从原则上讲，来自水分蒸发的电力可以不分昼夜按需供给，克服了太阳能发电和风力发电存在的间歇性问题。因为后两者都要受到自然条件的限制，并需要备用电池加以辅助。蒸发发电技术还可以节约水资源，研究者们估计，从湖泊和水库自然蒸发至大气中的水分，在发电过程中有一半可以节省下来。其研究显示，利用蒸发发电的同时一年可以获得25兆加仑的蒸发水，占美国总耗水量的五分之一。

科研人员表示，在某种程度上，温暖干燥地区的水分蒸发会产生更多的能量，因此人口增长快且阳光充足的州能够更好地利用蒸发来发电并减少水资源浪费。干燥少雨的加州、内华达州和亚利桑那州将受益最多。

在对水蒸发能源的潜力进行测试的过程中，科研人员将计算范围限制在易于获取气象数据的美国，并排除了农田、河流、大湖区和海岸线，以尽量减少相关误差，同时，测试还假设利用水分蒸发发电的技术已完全成熟。

亚利桑那州立大学物理学家莱克纳（Klaus Lackner）并未参加该项研究，但也表示了对其的支持。莱克纳正在发明一种能够从大气中抽取二氧化碳的人工树，也要利用蒸发能源。“水分蒸发有可能被利用来做很多事情，很高兴看到人们能够从干湿的循环过程中获取机械能，”他说。

目前相关研究人员正致力于提高孢子附着材料的能量产生效率，并希望最终能够在湖泊、水库、甚至温室进行测试，以利用他们的技术在发电的同时避免水资源浪费。

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