我们都知道海水是咸的，可是你知道吗？当咸的海水与淡水融汇时，会产生巨大的能量，这就是是盐差能。盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。主要存在与河海交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。据估计，世界各河口区的盐差能达30太瓦，可能利用的有2.6太瓦。中国的盐差能约为1.1×10（8次方）千瓦，主要集中在各大江河的出海处，同时，中国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利用。
§§§第一节海水盐度
什么是海水盐度
海水盐度为海水中溶解盐的浓度，即溶解盐类重量的千分比。例如在1千克的海水中含35克的溶解盐，则海水盐度为35。国际物理海洋学协会的新定义为盐度是在海水中溶解的用克表示的固体物质的总量。大洋海水盐度一般为33～38，平均盐度为35（约相当于一杯水中加入一茶匙盐这样的盐度）。
在大洋中的不同海区，海水中主要溶解物质的浓度各有不同，但它们之间重量的相对比例，却因海洋中极其有效的混合过程，而保持惊人的恒定。因此，要获得盐度值，不需要逐一测定所有成分，只要确定一种成分，就可用一个简单的系数得出盐度值。氯度是最便于测定的参数。很长的一段时期里，盐度值是通过氯度的化学测量得到的，而现在则可以根据导电率的测量资料得到。
海水为什么是咸的
一种说法认为最初大洋中的海水所含的盐分很少，甚至是淡水，海洋水中的盐类来自河流。下雨时，大陆地壳的岩石，在外营力的风化和剥蚀作用下，水流溶解了岩石中的盐类，当雨水从地表或者从地下流向大海时，沿途会将岩石和土壤中的盐分以及其他矿物质溶解在水里，这些水便汇成河流，历经长途跋涉最终汇入到海洋水中。当海洋从外界获得足够的热量而蒸发时，只是蒸发了海水中的水分，即淡水。而溶解在海水中的盐分物质则永远地留在了大海中，这样日复一日，年复一年，经过了亿万年的日积月累，海水便慢慢地变咸了。一些观测结果表明，现在每年经江河带进海中的盐分有39亿吨。因此，有的地质学家根据海水中盐分的多少来计算地球的年龄。
另一说法认为最初的海水就是咸的，海洋水中的盐类来自海底。地壳运动引起岩浆由地幔浸入地壳，海底火山的多次喷发，排放出大量的元素和其他化合物，这是海洋水中盐类的主要来源。同时，长期浸泡在海洋水中的底基岩，也可以向海洋水提供各种盐类。这是因为提出这种说法的科学家观测发现雨水中含有氯化镁，他们长期地观测陆地流入海洋河水中盐分的变化，多年观测结果发现海水中陆地的盐分并不是随着时间而增加的。
实际上，这两种说法都有一定道理，很可能把这两种说法合在一起，就是海洋水中盐类的真正来源。
海水里到底含有多少盐
我们通常讲的海水含盐量平均为3.5%，实际上海水里的盐分因外界的环境条件不同而不同，不同的地点、不同的时间都会不同。
平均每千克的海水中，约含盐35克。那么，影响海水里盐分物质变化的主要因素是什么呢？
科学家们通过大量的观测和试验，最终得出结论。影响海水盐分高低的因素主要是海水的蒸发和海洋里通过降雨过程汇入河流和海洋的影响。其中主要的是氯化钠（食盐），正是由于有大量的带入，所以海水才有咸味，它们的存在导致了海水的苦味。其中90%左右的是氯化钠，也就是食盐。另外，还有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁等。如果把海水中的盐全部提取出来平铺在陆地上，陆地的高度可以增加153米；假如把世界海洋的水都蒸发干了，海底就会积上60米厚的盐层。
另外一个因素是蒸发。蒸发作用会使得海水中的盐分含量增高，这又是怎么回事呢？
试想，若海水中的含盐量是一定的，那么，当海水不断地从海洋表面被蒸发，就相当于海水中的盐的浓度逐渐在增大，故而其含盐量也就会逐渐升高。
红海是世界上盐度最高的海域，盐度在3.6%～3.8%之间。红海含盐量高的主要原因是这里地处亚热带、热带，气温高，海水蒸发量大，而且降水较小，年平均降水量还不到200毫米。红海两岸没有大河流入，在通往大洋的水路上，有石林及水下岩岭，大洋里稍淡的海水难以进来，红海中较咸的海水也难以流出去。科学家还在海底深处发现了好几处大面积的“热洞”。大量岩浆沿着地壳的裂隙涌到海底，岩浆加热了周围的岩石和海水，出现了深层海水的水温比表层还高的奇特现象。热气腾腾的深层海水泛到海面加速了蒸发，使盐的浓度越来越高。因此，红海的海水就比其他地方的海水咸多了。
另一个例子就是欧、亚、非三大洲的交通枢纽——地中海，其含盐量也在3.9%以上。主要是由于地中海的气候表现为夏季干热少雨，冬季温暖湿润，这种气候使得周围河流冬季涨满雨水，夏季干旱枯竭。由于冬季受西风带控制，锋面气旋活动频繁，气候温和，最冷月均温在4～10℃之间，降水量丰沛。夏季在副热带高压控制下，气流下沉，气候炎热干燥，云量稀少，阳光充足。全年降水量300～1000毫米，冬半年占60%～70%，夏半年只有 30%～40%。冬雨夏干的气候特征，在世界各种气候类型中，可谓独树一帜。可见其独特的气候特征造就了海洋蒸发的加快，最终导致海水的含盐量的增高。
与此相反，世界上最大的半咸水水域是欧洲北部斯堪的纳维亚半岛和日德兰半岛以东的大西洋的波罗的海，它是世界上含盐度最低的海。波罗的海是世界上盐度最低的海域，这是因为波罗的海的形成时间还不长，这里在冰河时期结束时还是一片被冰水淹没的汪洋，后来冰川向北退去，留下的最低洼的谷地就形成了波罗的海，水质本来就较好；其次，波罗的海海区闭塞，与外海的通道又浅又窄，盐度高的海水不易进入；加之由于波罗的海海域位于54°～66°高纬地区，气温较低，蒸发量小；受西风带影响，降水量较大；入海河川多，有大量淡水补充；被陆地包围呈封闭性海盆，与大西洋沟通的海峡既浅又窄，阻碍水体交流，所有这一切因素，使得海水含盐度极低。波罗的海的平均盐度为0.7%～0.8%，为世界海水平均含盐度的1/5，各海湾的盐度只有0.02%，河口附近有的地方全是淡水。
海水中既然存在着大量的盐类化学物质，那么海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间就会存在着一定的化学电位差能，由于是由盐类物质的浓度产生的，人们便冠以“盐差能”这一名称。
可见，盐差能是以化学能形态出现的海洋能。这一新型的能量形式也给科学家们带来了无尽的遐想和动力，人们开始尝试如何开发和利用海水中的盐差能，以便为人类的进一步繁衍与发展提供便捷和能源动力。
§§§第二节神奇的盐差能
海水的“咸”里有能量
渗透现象是十分普遍的现象，如黄豆浸泡在水中会膨胀，就是由于水通过黄豆表皮（分子物理学上称这种表皮为半透膜）的渗透作用所造成的。
首先举例来说，动物的膀胱就是半透膜，它只容许水透过而不容许酒精透过；另外，如动植物的细胞膜也是半透膜；还有各种各样的人造半透膜，如以铁氰化铜沉淀于无釉陶瓷中制成的膜、胶棉膜等。
渗透现象就是指在半透膜隔开的有浓度差别的同种溶液之间，产生低浓度溶液透入高浓度溶液的现象。
当渗透现象发生后，我们在浓度大的溶液上施加一个机械压强，恰好能够阻止稀溶液向浓度大的溶液发生渗透作用，这个机械压强就等于这两种溶液之间的渗透压强，或称渗透压。海水中溶解有很多盐，盐溶在水里会电离成带正负电荷的两类离子，比如氯化钠（NaCl），就电离为带正电荷的钠离子（Na+）和带负电荷的氯离子（Cl-）。如果海水和淡水隔着一层只允许水分子通过，而不让正负离子通过的半透膜，那么它们之间就会产生渗透现象，淡水向海水渗透，并且产生一个渗透压。
有人做过测定，温度20℃时，盐度为35%的标准海水，与纯淡水之间的渗透压高达24.8个大气压，相当于256.2米水柱高或250米海水柱高。可见，渗透压是个很大的压力。
渗透压的大小与温度、浓度有关。温度越高，渗透压越大；浓度差越大，渗透压也越大。在海洋中，海水与淡水的盐度差最大，它们之间的渗透压也就越大。这就是为什么说河流入海处海水和淡水交汇的地方是海水盐度差能蕴藏最丰富的地方。
盐度差能会发电
海洋中各处的盐度是不同的，随温度与深度而变，它的范围可从海洋表层的海水（20℃）的36‰，下降到深海600米处（5℃）的35‰，在港湾河口处，由于河水进入海洋与海水相混，盐度变化最为明显。当江河的淡水与海洋的海水汇合时，由于两者所含盐分不同，在其接触面上，会产生一种十分巨大的能量。假如把一层半透膜放在不同盐度的两种水之间，通过这个膜会产生一个压力梯度，迫使水从低盐度一侧通过膜向高盐度一侧渗透，从而稀释高盐度的水，直到膜两侧水的盐度相等为止，此压力称为渗透压。它随海水的盐度与温度等而变化。盐度差发电也可称为渗透压发电。所需的水头，不像水电站采用拦河大坝，堵塞水流通路所造成，而是通过在海水与河水之间设置的半透膜产生的渗透压形成的。下面介绍几个盐度差发电的方案：
1.水压塔式盐水发电系统
在江河的入海口，淡水和海水都十分充足，只要有适当的建筑物，面积足够大的半透膜和水轮发电机设备，实现盐度差能的有效利用——盐水发电是完全可能的。该系统主要由水压塔、半透膜、水轮机、发电机、海水泵等组成。这种发电系统的工作过程是这样的，先在水压塔内充入海水，由于渗透压，淡水从半透膜向水压塔内渗透水压塔内的水位上升。当水压塔内水位上升到一定高度，便从水塔流而出，冲击水轮机旋转，水轮机带动发电机旋转发电，为保证水压塔内的海水保持一定的含盐浓度，在淡水通过半透膜不断向水压塔内渗透的同时，还用水泵不断向水压塔内打入海水。否则水压塔内的水很快被稀释，因此，保持连续发电的关键是不断地用水泵向水压塔内补充海水。据计算，在连续发电的过程中，使渗透压保持10～11个大气压是适宜的，也就是说，水压塔的高度可以为100～110米。这样，再除掉泵的动力消耗，清洗半透膜等的动力消耗，大概发电系统的总效率可达20%左右，也就是每导入1立方米／秒的淡水流量，可获得500千瓦的发电功率。
2.压力室式盐水发电系统
为了实现盐水发电的目标，也可以不采取修建水压塔把水引入高空的办法，而采用压力室代替上述水压塔。该装置也用海水泵把海水泵入压力室，若按渗透压为12个大气压计算，则每千瓦功率所需的淡水流量约为0.0008立方米／秒，按现在生产的半透膜的渗透率计算，为保证1瓦的发电量，约需6000平方米的半透膜。照目前的半透膜价格计算，发电投资是太高了。这是目前盐水发电遇到的主要困难。
浓差电池，也叫反向电渗析电池。从电化学可知，若让两个不同的电解质溶液互相接触，由于两相中离子的浓度不同，这些离子将通过接触面发生扩散。由于各种离子的移动速度并不相同，所以在接触面上发生电荷分离时，两相间产生了电位差。此电位差，使移动速度快的离子减小速度，使移动速度慢的离子加快速度，最后使通过接触面的正负电荷的移动速度相等，这时两相间电位差的增大达到稳定状态。这个电位差称为液间电位。由于液间电位的存在，使盐度差能转换为电能。
