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?

2023-02-03 10:00:08
● 千米深海的水温只有4摄氏度,而抽取相同量的海水到某处,从千米深海抽取与从海平面抽取,所需电能,理论上一样。 ● 根据水与空气的比热容以及密度,低温海水与高温空气热交换,一吨水上升1度,可使 5400立方米(好像是这个数)空气下降1度。也就是说,1吨 4摄氏度海水,可使10个家庭的室温从35摄氏度降至 20摄氏度。而且这种降温不会象空调一样,增加室外温度。 ● 成本问题,一吨海水抽至30米海拔高度要多少电费?50米呢?海拔多高的城市,抽海水制冷才不合算?(抽水实际耗电还需大神帮忙计算一下,一个城市所需海水的量估计是以万吨为单位)。当然几百米的高楼并不需要将低温海水抽到楼顶,顶多将大楼热空气抽至楼底低温水箱,制冷后输入大楼房间循环即可。低海拔城市用低温海水制冷,经济上应当是合算的 ● 技术问题,比如隔热管道问题,在城市内输送低温海水、淡水、或低温冷空气,管道隔热不好的话,制冷就是扯淡。还有千米深海离城市有多远?即使海滨城市,有可能几百公里外才有千米深海,这几百公里的海底管道隔热问题需要解决,还有管道抗压等问题也要考虑。还有哪些技术问题需要解决? 补充一个免电费获取低温淡水的方案。如下: ●方案二,低温淡水送到小区或高楼,不耗费任何电能,而且是4摄氏度的低温淡水。 热交换管网沉入千米深海,输入端接自来水管道,制冷后的自来水,通过隔热管道输出,送到城市的小区或大楼,这整个过程并不需电能,只是海底多铺一条自来水进水管道,而且这条进水管道不需要做隔热处理。 并且,制冷后的自来水仍然可当生活用水。 刚才有知友说,用地下水恒温层夏天制冷冬天供热,已有很成熟的技术。这种技术是否可以使用在低温海水上面来呢?对沿海城市来说,技术过关的话,海水制冷优势更大,因为低温地下水的储量,满足不了大城市的制冷需求,而深海低温海水则是用之不竭。还有水温优势,恒温地下水应当不会低至4℃。而且,海水冬天一样可以给城市补充热能,只是不在深海,而是在海表面的温水层进行热交换。 ●深圳年用电已超千亿度,其中用于制冷的电量有多少?一百亿度不止吧,还有隐形的制冷成本,如空调每年的折旧费用维护费用等。而海水制冷主要是一次性固定投资以及技术攻关,质量价格有竞争力的隔热管道一旦研发出来,深海施工问题解决,城市就可获得几乎免费的冷气,城市居住的舒适度也会大幅提高。 ●这样的话,几乎可以形成一个新的基建产业链,除了不利好空调产业。一旦技术成熟,全球的订单会接到手软,想想今年高温,欧洲热死了多少人。 这是多大的基建市场?以深圳的夏天来说,每天需4℃低温淡水至少200万吨,才能勉强满足室内制冷需求,不说通往小区、高楼的隔热管道,单是海底管道铺设,该多大基建规模?而全球有这样需求的城市太多了。 ●千米深海难度大的话,500米深海水温也在10度左右,制冷也足够了。'

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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谷歌和微软就是把自己的数据中心建在爱尔兰的海底,通过天然的海水散热而达到节省能源的目的。

事实上,许多大型数据中心日常运营最重要的支出就是给机器降温的空调费,利用冰冷的海水降温节能,早就成为科技公司研究实验的方向,没啥稀奇的。

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