中国近海潮流发达，在渤海海峡、山东成山头附近、苏北沿海、长江口至舟山群岛一带海域，潮流甚大，蕴藏着丰富的海流运动能量。据估计，中国可开发利用的海流能量约02亿千瓦。近年来，中国一些省市开始了海流发电的研究。1978～1979年，浙江舟山地区在西垢门港海域进行了8千瓦海流发电试验机组的现场试验。1983年，在该地区马鞍航道进行了作为航标灯电源的120瓦海流发电试验。在海流发电基础研究方面也有进展，1981年以来，哈尔滨研究试验弹簧调节角度的直叶片水轮机，有较高的效率。
海流发电目前处于小型试验阶段。由于大多数地区的海流流速较低，加上海流流速不断变化，发电量很不稳定。另外技术上还有不少问题有待解决。因此，海流发电开发缓慢。富有开拓精神的人类一旦认准了的事情，是会搞出名堂来的。海流，是不会白白流淌的，它定会给人类带来光明。
热海水与冷海水孕育电
人们把海洋称为“热锅炉”。当然，为这个庞大无比的“热锅炉”加热煮海的，不是我国民间传说中的张羽，而是太阳。
太阳光经过15亿千米，历时8分钟的旅行后，除掉损耗，约将80万亿千瓦的太阳能照射在地球上。海洋占据地球表面积70％以上，那么约有60万亿千瓦的太阳能被海洋吸收了。算下来，海洋一昼夜所接受的太阳能相当于1700多亿吨优质煤的热量，而目前人类一年的能源消耗才不过是100亿吨标准煤。
海洋所接受的太阳能，除了一小部分直接反射到空气中以外，大部分被海水吸收。海水吸收了太阳能，水分子运动速度加快，水温升高。这样，太阳光的辐射能就被转化为海水水分子热运动的动能贮存起来。海水贮存的太阳能，就是人们常说的海洋热能。海洋热能的储量极大，估计不下40万亿千瓦，取其千分之一，即400亿千瓦，大概就能满足2000年全世界全部能源需要。
根据能量守恒定律，自然界所发生的一切过程中的能量，既不会消灭，也不会产生，可以从一种形式转变为另一种形式。英国物理学家焦耳求得了热功当量：将1千克水的温度升高1℃，必须做约4180焦耳的功，反过来也是一样。根据这个公式，一些海洋工作者设想，要是能使海水温度在人工控制下降低，把它的内能转变为有用的功，去驱动机器，然后将机械能转变为电能那该多好啊！经过简单计算，结果令人振奋：如果一部机器1秒钟吸进1吨水，温度自动降低20℃，它所释放出的热量以4％～6％的效率变成电能，就可发出3000千瓦的电力来。
诱人的前景驱使人们对利用海洋热能发电进行研究。最初，有人提出利用赤道附近暖和的表层海水作为热源，用极地海水作为冷源，使海水产生温差进行发电。然而，按照这样的设想，必然要耗费巨资去敷设上万千米的管道，抽水的动力也将大得不堪设想，更不用说海水输送过程中的热量损失了。看来，这个设想是“远水冷却不了近热”。
那么，到哪里去找“冷海水”呢？人们经过观察测量发现，射到海面上的太阳能，在海面上层就被迅速吸收了，阳光射线受到海水的阻挡，越往深水吸收的热能越少。因而，海洋深层的水温比起表层的水温要低得多。例如，在低纬度海域大洋水下500米深处的水温，基本在5～10℃，而在3000米深处的水温则终年处在1～2℃。如果把赤道表层海水作为热源，把2000米底层的海水作冷源，上下温差可达26℃以上，就可以用作温差发电。由此可见，用一根水管把底层的冷水抽上来，就可以“近水冷却热源”了。
1881年，法国科学家德松瓦尔研究了海水表层和深水层存在的温差之后，大胆提出：海洋热能是可以转化为电能的。他还预言海洋所储存的太阳能迟早有一天会被人类大规模利用。
那么有了“热源”，又有了“冷源”之后，是不是就可以把海洋热能转换为电能了呢？问题没有那么简单。我们知道，只有使海水沸腾产生蒸汽才能推动汽轮机转动发电。可是海水的“热源”，只有30℃左右，要把它加热沸腾，势必要耗费大量的燃料，这是很不经济的事情。那么有没有一种简便经济的办法使热能转换为电能呢？根据水的物理特性，我们知道，在1个大气压下，水温升到100℃，水便沸腾；另一方面，在水温度不变的情况下，当压力降到一定值时，水也会沸腾。这种获得蒸汽的方法叫“扩容法”。用“扩容法”得到的蒸汽能否推动机器发电？法国科学家克劳德率先进行了试验。
克劳德是德松瓦尔的学生。在德松瓦尔提出海洋热能可以利用以后，为了寻找开发海洋热能的具体途径，克劳德作了进一步的探索。1926年11月15日，他和鲍切特合作，进行了一次海水温差发电的模拟实验。他俩取来两只容积各为25升的烧杯，左边的一只装有小冰块，右边的一只装着28℃的温水（与热带海域表面水温相近），然后用管道将两只烧杯连成一个密闭系统，外接一台真空泵。系统内有喷嘴、涡轮、发电机，用引线接出3只小灯泡。有人称这是一个“魔术装置”。
试验开始了，在法兰西科学大厅里，人们的目光都盯着这个“魔术装置”，看它到底能不能发出电。只见克劳德用真空泵将烧瓶内的空气抽出，使烧瓶内只有大气压的1/25时，温水就变得沸腾起来，接着涡轮机转动了，3个小灯泡同时发出耀眼的光芒，全场顿时响起一片欢呼声。
克劳德完成了实验室试验后，于1930年，在古巴海岸建起一座22千瓦的海水温差电站。这个电站是建造在海岸边上的，所以叫海岸式海水温差电站。该电站以海边27℃的表面温海水为“热源”，以离海岸2千米远650米深处的冷海水为“冷源”，以“开式循环方式”
（也叫克劳德循环）发电，发电量可达22千瓦。
这座海水温差电站虽然发出了电，但却存在一个突出的问题：就是冷水抽水泵消耗的功率太大，以至于电站发出的全部电力还不能满足抽水泵的需要，所以电站不仅不能向外供电，还得从外部为电站供电。自然，这样的电站没有实用价值。后来，遭到海浪袭击，电站被摧毁了。实践使克劳德认识到，用长管子通到海底去抽取海水的做法行不通。
1934年，克劳德又搞出一个新设计，取名叫“浮标式温差发电站”。他把发电机安装在一条叫“突尼斯”
号的驳船上，驳船用锚固定在巴西的一处海边。抽水管垂直放入海中，它的上端是一个浮标，下端系着重物以保持管子垂直。令人遗憾的是，悬在海中的管子受到海浪的冲击摇来摆去，最终断裂开了。克劳德一气之下，把整个设备沉到了海底。
为了摆脱海浪的干扰，后来克劳德又想到干脆在海底挖一条隧道，把管子放进隧道，结果也没有成功。
1948年，法国人在非洲象牙海岸首都阿比让附近海边又建立了一座温差发电站，并在抽水管质量上作了改进。
由于这个电站仍采用克劳德的方式，因此有效利用率不大。尽管克劳德的种种努力都未取得理想的结果，但他的尝试给后人留下了有益的经验。
由于海洋热能转换技术复杂，设备成本昂贵，加之当时陆地火力发电供需不存在问题，海洋热能发电研究被搁置起来。直到20世纪60年代，世界出现“能源危机”时，海洋热能开发利用又引起了人们的重视。
1964年，美国的安德森父子在总结前人成功与失败的经验教训之后，提出了海水温差发电的新方案。他们父子的新方案有两点突破性改进：一是把整个发电设备安装在一个巨大的浮体上，使之浮于海中，这样就可以大大缩短冷水取水管的长度；二是不再直接以海水为工作介质而采用低沸点的液态丙烷、氨、氟里昂等物质作为闭路系统中的工作介质。这样，可使用小的高压涡轮气体发电机，而不必采用克劳德使用的那种庞大的低压蒸汽涡轮机了。安德森父子的这种工作方式叫“闭路循环方式”。
目前对海洋热能的开发利用尚未进入大规模实用阶段，还有一些技术问题、经济问题、对环境的影响等问题，有待于进一步研究解决。但是，海洋热能发电，在技术上毕竟取得了重大突破，其前景是令人乐观的！
咸水与淡水交汇出电能
人类在利用海水晒盐的同时，发现海水和淡水相交汇的地方，蕴含着一种神奇的能量，于是一个新的设想出现了：利用海洋盐度差能发电。
海洋盐度差产生的能量，是人们从渗透作用中计算出来的。我们知道，渗透作用，就是指允许液体从一层具有选择性的半渗透性薄膜中通过的过程。人们作了一个试验，在水槽里放入一个半透明膜，一边放盐水，一边注淡水。海水中的盐离子被半透明膜“封锁”过不来，只对淡水放行。这样，淡水就通过半透明膜往盐水里渗透，如果再建一座水塔的话，那么在渗透压的作用下，水位就能升高到250米，即大约25个大气压，海水和淡水的渗透压才能平衡。这高高在上的水从250米的高度冲泻下来，那力量就相当大了，足以冲得水轮机呼呼转动起来发电。
渗透压的大小和海水中含盐度有关。一般的海水含盐35％。这样浓度的海水，能形成25个大气压，即能把水抬高到250米。陆地上江河，日夜不停地向海里流淌着淡水，可以想见，在江河入海口的地方，蕴含着多么巨大的盐度差能量啊！根据联合国教科文组织1981年的出版物估计，世界上盐度差能约为30亿千瓦。
利用海洋盐度差能发电的设想，是1939年由美国人提出的。1954年，美国建造并试验了一套根据电位差原理运行的装置，最大输出功率为15毫瓦。1975年以色列人建造并试验了一套渗透法装置。日本科学技术厅从1978年开始进行盐度差能发电的研究，目前又在试制模型设备、高压泵、半透明膜、耐压容器等，不久将进行发电试验。
利用盐度差能发电较早的设想是利用渗透膜两侧海水和淡水之间的水位差驱动水轮机发电。这种发电方法，存在一些问题：由于海水和淡水之间的渗透压较大，使水压塔中的水柱高达250米，这就使水压塔下面的半透明膜承受很大的压力，容易被压坏，影响使用寿命。另外，由于淡水中的水分子源源不断地向水压塔渗透，会使海水盐度降低，引起水柱高度下降，从而直接影响输出功率。再者，在河口建造一座200多米高的水塔，也决非易事。
为了克服这些问题，RS诺曼博士在原有设计的基础上，增加了一个海水泵。他把水轮机与水泵联系起来，海水依然从导管中流出，但导管的高度却相当于海水与淡水渗透压差的一半还低，约10～11兆帕。这样，就能延长半透明膜的寿命。同时，海水泵把海水打入，使海水维持一定的盐度，不致于使水的渗透压差降低。
此后，美国国家健康学院的约翰·韦因斯坦和内政部的弗兰克·雷兹两位科学家，抓住盐能换能器发电过程中出现的氯离子和钠离子运动的现象，设计出一种浓度差电池，也叫反向渗析电池。为了更充分利用电能，这种电池在海水通道两侧，分别设置了阴离子交换膜和阳离子交换膜。这样，氯离子通过阴离子交换膜向一个方向流动，钠离子通过阳离子交换膜向另一个方向流动，使电势双倍增强。另外，为了得到足以供外部用户使用的电力，就把许多个电池串联使用。
盐度差能，是一种神奇的能量，人们对它的认识较晚，对它的特点和规律的认识还不太清楚，需要从基础理论上作些探讨。另外，实现浓度差能开发利用的关键材料是半透明膜，目前半透明膜的研制质量还不过关。
所以，离大规模开发盐度差能，还有一道道难关。但是，盐度差能量又是充足和强大的，这必将吸引人们去认识、去开发利用。
三、会燃烧的“石脂水”——石油
石油的真面目
如果你去过油田，你会看到从地下采出来的石油是一种粘稠的，颜色很深的液体，人们叫它原油。
原油的颜色虽然很深，但各地产的石油并不是同一个色。大庆出的原油是黑色的，王门出的原油是绿色的、克拉玛依出的石油是褐色的。为什么颜色不一样？原来里面含的胶质和沥青多少不一样，含量越多颜色越深。
原油带有各种特殊的气味，这是由于里面含有一些有奇味的成分。比如有一种原油有股臭鸡蛋味，这是因为里面含有硫化氢。
原油的“体重”比较轻，密度大约是水的075或多一点，只有极少数的比水重。所以，大多的原油都可以浮在水上。
上面说好这些是原油的“外表”状况，那么它的“内心本质”是由什么元素组成的呢？经过分析，它主要是由碳和氢构成。其中碳占84％～87％左右，氢占12％～14％左右。
余下的百分之一是极微量的硫、氧、氮等元素。
碳和氢可以形成多种化合物，按它们的原子数从少到多排列，有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷等等。石油就是由这些化合物组成的。
由于组成石油的各种化合物“脾气”不一样，所以直接用它不方便。这就像各种性格的人搅在一起，发挥不出正常的作用一样。为此，科学家决定给石油“分家”。“分家”
的办法就是加热，也就是蒸馏。
由于甲烷、乙烷、丙烷、丁烷在常温下呈气体状态，所以一蒸馏，它们就从蒸馏塔顶跑出来。
当加温到40～150摄氏度时，就会从蒸馏塔上部流出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷等化合物来，它们在这个温度下呈液态。这部分液体油就是汽油。它是石油家庭中的老大。
再加温150摄氏度以上，至300摄氏度时，在蒸馏塔中部会流出癸烷、十一烷至十五烷等化合物的混合物。这部分化合物也是液态，叫煤油。它是石油家庭中的老二。
再继续加温，从200摄氏度加到350摄氏度时，则会在蒸馏塔下部流出另一种液体——柴油来。它是石油家庭中的老三。老三的成分包括十一烷至二十烷等。
再加温，从300摄氏度开始，则会在蒸馏塔底部流出沸点很高的重油来，它是石油家庭中的老四。它是由十六烷至四十五烷等化合物组成的。
由于重油的沸点很高，到400摄氏度也不蒸发，所以不能再用一般加热的方法来给石油“分家”了。科学家采用减压加热法，使重油又“分家”了，又得到了柴油，还有润滑油、石蜡、沥青等许多有用的东西。
这样，我们基本上把石油的里里外外都看清了，把它们一家的大小兄弟都找出来了。
火井之谜
“火井沉荧于幽泉，高焰飞煽于天垂。”这是西晋初年文人左思作的《蜀都赋》中的诗句。这首诗是对当时人民煮盐作坊的描写。煮盐用的燃料是来自一种“火井”，这种井将火种埋藏在深深的水井中，它冒出的气体一经点着，就会燃烧。燃烧起来的火焰直冲云天。
