海水發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種海水發(fā)電系統(tǒng)，與一海洋相鄰設置，包含有一海水處理設備、一沉淀設備、一分離設備以及一發(fā)電設備。該海水處理設備取得一海水而對該海水進行濃縮得到一濃縮海水；該沉淀設備對該濃縮海水加熱以形成一金屬氧化物；該分離設備將該金屬氧化物加熱而還原形成一金屬；而該發(fā)電設備以該金屬作為一第一電極并且包含一第二電極以及一與該第一電極及該第二電極接觸的電解質(zhì)。據(jù)此，本實用新型利用該海水持續(xù)形成該第一電極，并以該第一電極及該第二電極分別與該電解質(zhì)進行一電化學反應，使該第一電極與該第二電極產(chǎn)生一電位差而產(chǎn)生穩(wěn)定的電力。
【專利說明】海水發(fā)電系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種發(fā)電裝置，尤其是涉及一種海水發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]隨著人口的增加，以及工業(yè)化與城市化的演進，人類對于能源的需求有增無減，然而，地球有限的資源卻日漸枯竭，使得能源短缺的問題已迫在眉睫，而目前許多發(fā)達國家所使用的核能發(fā)電，由于產(chǎn)生大量的熱污染以及發(fā)電后的核廢料處理問題，使得利用低污染的綠色能源進行發(fā)電，越來越受到重視，例如使用風力發(fā)電以及太陽能發(fā)電等。
[0003]在中國臺灣實用新型專利公告第M437386號中，即揭示一種風力發(fā)電裝置，包括一受風機艙、一塔座、一塔柱及一液壓傳動組。受風機艙具有一風扇本體。塔座具有一發(fā)電機組，并固設于地面上。塔柱位于塔座及受風機艙之間，并將受風機艙支撐于空中。液壓傳動組同時跨設于受風機艙及塔座中，并連接風扇本體及發(fā)電機組，用以被風扇本體傳動而帶動發(fā)電機組運作。
[0004]另在中國臺灣實用新型專利公告第M343721號中，揭示一種太陽能發(fā)電模塊，用以接受太陽光照射而發(fā)電，該太陽能發(fā)電模塊包括太陽能板、框架、第一透鏡以及反射板，框架連接于太陽能板并形成于其上方，第一透鏡連接于框架上，并形成于太陽能板上方，反射板固定連接于框架，并與第一透鏡呈傾斜配置；借由反射板將所述太陽光反射至第一透鏡，經(jīng)第一透鏡的折射以平行光輸出，且照射于太陽能板并輸出電力。
[0005]上述的風力發(fā)電技術，其來源為風力，基于氣候和地理因素，其未必能穩(wěn)定且長期的供應予風力發(fā)電裝置，將相應地使得所產(chǎn)生的發(fā)電量、質(zhì)量及產(chǎn)生電的時間受到影響；至于太陽能發(fā)電技術，其類似于風力發(fā)電技術，受到氣候變遷、晝夜變化等影響，亦有上述的問題。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的主要目的，在于解決現(xiàn)有的發(fā)電技術，容易受到氣候或地理因素的影響，而具有發(fā)電量、質(zhì)量及產(chǎn)生電的時間不如預期的問題。
[0007]為達上述目的，本實用新型提供一種海水發(fā)電系統(tǒng)，與一海洋相鄰設置，包含有一海水處理設備、一沉淀設備、一分離設備以及一發(fā)電設備。該海水處理設備包括一與該海洋相接而自該海洋取得一海水的一取水裝置以及一與該取水裝置連接而對該海水進行濃縮以得到一濃縮海水的提濃裝置；該沉淀設備包括一與該提濃裝置連通供該濃縮海水流入的腔室以及一設置于該腔室內(nèi)對該濃縮海水加熱以形成一金屬氧化物沉淀的第一加熱器；該分離設備與該沉淀設備連接，并包括一將該金屬氧化物加熱而還原形成一金屬的第二加熱器；該發(fā)電設備以該金屬作為一第一電極并且包含一第二電極以及一與該第一電極及該第二電極接觸的電解質(zhì)。
[0008]其中，該發(fā)電設備的該第一電極及該第二電極分別與該電解質(zhì)進行一電化學反應，使該第一電極與該第二電極產(chǎn)生一電位差而產(chǎn)生電力。
[0009]如此一來，本實用新型借由設置該海水處理設備、該沉淀設備、該分離設備，從該海水提煉出該金屬以作為該發(fā)電設備的該第一電極，再通過該第一電極及該第二電極進行該電化學反應，而產(chǎn)生電力，至少具有下列優(yōu)點:
[0010]1.本實用新型的海水發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電所取用的資源為海水，相較于其它資源，如風力及太陽，海水的蘊藏量大且供應量穩(wěn)定，能連續(xù)且穩(wěn)定地補充予該海水發(fā)電系統(tǒng)，使作為該第一電極的該金屬得以持續(xù)且穩(wěn)定地產(chǎn)出，因此，具有發(fā)電資源豐富的優(yōu)點。
[0011]2.該海水發(fā)電系統(tǒng)只需設置于和海洋相鄰的區(qū)域，即可持續(xù)運作并進行發(fā)電，反觀，太陽能發(fā)電設備于晝夜期間并無法進行發(fā)電，又風力發(fā)電設備容易因氣候變化的影響，而無法照預期運作，且地理位置的限制較多，故本實用新型的海水發(fā)電系統(tǒng)，尚具有能長時間持續(xù)供電以及地理因素限制較少的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0014]關于本實用新型的詳細說明及技術內(nèi)容，現(xiàn)就配合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0015]請參照圖1所示，為本實用新型第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型為一種海水發(fā)電系統(tǒng)，與一海洋相鄰設置，例如可設置于與海洋相鄰的海岸，或是受海洋環(huán)繞的小島上，該海水發(fā)電系統(tǒng)包含有一海水處理設備10、一沉淀設備20、一分離設備30以及一發(fā)電設備40。該海水處理設備10包括一取水裝置11以及一提濃裝置12，該取水裝置11與該海洋相接而自該海洋取得海水1，在此實施例中，該取水裝置11包含一與該海洋接觸的輸入端、一與該輸入端相對的輸出端以及一抽水泵，借由該抽水泵的運作，將海水I從該海洋抽出而由該輸入端流入該取水裝置11，再由該輸出端流出該取水裝置11而流入該提濃裝置12，該提濃裝置12在此包含一超音波震蕩器121，利用該超音波震蕩器121對該海水I產(chǎn)生震動，而于該海水I中沉淀出一沉淀物，該沉淀物可為氯化鎂或氯化鋁為主體的含水化合物等，以進一步將該海水I形成一含有該沉淀物的濃縮海水2。除了使用該超音波震蕩器121外，于其它實施例中，亦可使用電析法或加熱移除水分等方式進行提濃，以取得該沉淀物。
[0016]該沉淀設備20與該海水處理設備10連接，并包含一腔室21以及一第一加熱器22，該腔室21與該提濃裝置12連通以接收由該提濃裝置12流出的該濃縮海水2，該第一加熱器22設置于該腔室21內(nèi)，用以對該濃縮海水2進行加熱，使該濃縮海水2產(chǎn)生一金屬氧化物3的沉淀，在此實施例中，該第一加熱器22為一由太陽能提供能量進行發(fā)熱的石墨加熱器，但不以此為限制，其主要可將該濃縮海水2加熱至80°C?700°C之間而產(chǎn)生該金屬氧化物3的沉淀，該金屬氧化物3則可為氧化鎂或氧化鋁為主體的化合物等。
[0017]該分離設備30與該沉淀設備20連接并接收該金屬氧化物3，該分離設備30包含一第二加熱器31，該第二加熱器31加熱該金屬氧化物3以使該金屬氧化物3產(chǎn)生一還原反應，而形成一金屬4，在此該第二加熱器31可為一柵列激光加熱器，但不以此為限制，該柵列激光加熱器可通過一激光激發(fā)該金屬氧化物3，并加熱該金屬氧化物3至產(chǎn)生該還原反應的一還原溫度，致使該金屬氧化物3還原成該金屬4，例如在此實施例中，該金屬氧化物3為氧化鎂，該第二加熱器31則可將該氧化鎂加熱至超過20000°C的該還原溫度,而使得氧化鎂還原成為鎂的該金屬4，同理可知，若該金屬氧化物3為氧化鋁，該金屬4則可為鋁。
[0018]至于該發(fā)電設備40則可與該分離設備30連接，接收由該分離設備30輸出的該金屬4,該發(fā)電設備40包含有一第一電極41、一第二電極42以及一電解質(zhì)43,該第一電極41為利用該金屬4直接形成，該第二電極42的材質(zhì)則可為納米碳管或碳所形成的陰極，本實用新型所稱的碳包括石墨、碳棒、碳纖維、碳墨、納米尺寸的平板狀碳、碳球或活性碳等材料，而該電解質(zhì)43則與該第一電極41以及該第二電極42連接，其直接取用該海水I形成，亦可使用含有陰離子和陽離子的混合溶液。
[0019]在第一實施例中，于進行發(fā)電時，該電解質(zhì)43將與該第一電極41及該第二電極42分別進行一電化學反應，該電解質(zhì)43與該第一電極41所進行的該電化學反應為:
[0020]Mg+2H20 — Mg (OH) 2+H2
[0021]而與該第二電極42所進行的電化學反應為:
[0022]02+2H20+4e — 40H
[0023]如此，由該第一電極41的金屬材料和電解質(zhì)43反應，再借由電解質(zhì)43同時與該第二電極42處的氣體還原完成發(fā)電回路，據(jù)此，使該第一電極41與該第二電極42持續(xù)產(chǎn)生一電位差而產(chǎn)生電力。
[0024]再者，尚需說明的是，在本實用新型之中，該海水發(fā)電系統(tǒng)由該提濃裝置12對該海水I進行濃縮所形成另一部分的一淡化海水，還可將該淡化海水輸出經(jīng)處理后，進一步形成生活用水、工業(yè)用水或者是飲用水供應。
[0025]另外，如圖2所示，在本實用新型的第二實施例中，相較于第一實施例，其特征在于當該發(fā)電設備40于進行發(fā)電時，該電化學反應所產(chǎn)生的一氫氧化金屬5，例如為氫氧化鎂Mg(OH)2，還可進一步輸送至該沉淀設備30，而于該沉淀設備30中受該第一加熱器的加熱，而形成氧化鎂，反應如下:
[0026]Mg (OH) 2 — MgCHH2O
[0027]上述反應約發(fā)生在700°C左右，所形成的MgO將再成為提供該金屬氧化物3的原料之一 O
[0028]綜上所述，由于本實用新型借由設置該海水處理設備、該沉淀設備、該分離設備，從該海水提煉出該金屬以作為該發(fā)電設備的該第一電極，再通過該第一電極及該第二電極進行該電化學反應，而產(chǎn)生電力，由于該海水相較于其它資源，總量較多，且能連續(xù)性地進行補充，使作為該第一電極的該金屬得以持續(xù)且穩(wěn)定地產(chǎn)出，據(jù)而有發(fā)電資源豐富的優(yōu)點，再者，該海水發(fā)電系統(tǒng)只需設置于和海洋相鄰的區(qū)域即可持續(xù)運作并進行發(fā)電，反觀，一般太陽能發(fā)電設備于晝夜期間并無法進行發(fā)電，又風力發(fā)電設備容易因氣候變化的影響，而無法照預期運作，且地理位置的限制較多，故本實用新型的海水發(fā)電系統(tǒng)，還具有能長時間持續(xù)供電以及地理因素限制較少的優(yōu)點，最后，經(jīng)由該提濃裝置所輸出的該淡化海水，更可形成生活用水、工業(yè)用水或者是飲用水而供應，因此本實用新型極具創(chuàng)造性及符合申請實用新型專利的要件。
[0029]以上已將本實用新型做一詳細說明，但是以上所述僅為本實用新型的一較佳實施例而已，當不能限定本實用新型實施的范圍。即凡依本實用新型權利要求書所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本實用新型的專利涵蓋范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種海水發(fā)電系統(tǒng)，與一海洋相鄰設置，其特征在于，包含有: 一海水處理設備，包括一與該海洋相接而自該海洋取得一海水的一取水裝置以及一與該取水裝置連接而對該海水進行濃縮以得到一濃縮海水的提濃裝置； 一沉淀設備，包括一與該提濃裝置連通供該濃縮海水流入的腔室以及一設置于該腔室內(nèi)對該濃縮海水加熱以形成一金屬氧化物沉淀的第一加熱器； 一與該沉淀設備連接的分離設備，該分離設備包括一將該金屬氧化物加熱而還原形成一金屬的第二加熱器；以及 一以該金屬作為一第一電極并且包含一第二電極以及一與該第一電極及該第二電極接觸的電解質(zhì)的發(fā)電設備； 其中，該發(fā)電設備的該第一電極及該第二電極分別與該電解質(zhì)進行一電化學反應，使該第一電極與該第二電極產(chǎn)生一電位差而產(chǎn)生電力。
2.根據(jù)權利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該提濃裝置還包含一使該海水產(chǎn)生一據(jù)以形成該濃縮海水的沉淀物的超音波震蕩器。
3.根據(jù)權利要求2所述的海水發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該沉淀物為選自氯化鎂或氯化招。
4.根據(jù)權利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該第一加熱器包含一由一太陽能提供能量進行發(fā)熱的石墨加熱器。
5.根據(jù)權利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該第二加熱器包含一柵列激光加熱器。
6.根據(jù)權利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該金屬氧化物為選自氧化鎂或氧化鋁。
7.根據(jù)權利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該金屬為選自鎂或鋁。
8.根據(jù)權利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該第二電極的材料為選自納米碳管或碳。
9.根據(jù)權利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該電解質(zhì)為選自海水及含有陰離子和陽離子的混合溶液所組成的群組。
10.根據(jù)權利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該發(fā)電設備于該電化學反應產(chǎn)生一氫氧化金屬，該氫氧化金屬輸送至該沉淀設備與該濃縮海水混合。
【文檔編號】H01M6/34GK204088475SQ201420516590
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月18日
【發(fā)明者】李光哲, 李庭鵑, 蔡群榮, 蔡群賢, 黃原新 申請人:臺灣奈米碳管股份有限公司