渗透能是一种稳定、零碳的可再生能源，具有全球发展潜力，可以全天24小时发电。
纳米流体技术和膜设计的近期突破，使渗透能的商业化成为可能。
全球各地的试点项目表明，渗透能正朝着规模化发展的方向推进，并在能源之外推动可持续资源管理的发展。
渗透能由河水与海水之间的盐度差异产生，正逐渐成为一种有前景的可再生电力来源。与风能或太阳能不同，这种电力稳定、零碳，并且在河流汇入大海的任何地方都自然存在。
“渗透能清洁、完全天然，在所有沿海地区全天24小时可用，几乎可以瞬间启动，并且非常容易调节，”Sweetch Energy联合创始人Nicolas Heuzé解释道，Sweetch Energy。该公司致力于推动这项技术实现规模化应用。
世界经济论坛近期将渗透能列为2025年值得关注的10项新兴技术之一；目前，该技术正由论坛的全球未来能源技术前沿理事会进行评估。
在法国，名为OPUS-1的示范设施于2024年底在罗讷河河口开始测试。该试点场地旨在展示渗透系统如何在实际条件下运行。
在该设施中，管道分别输送淡水和海水。水流经选择性膜进行可控流动，从而产生离子电流——这正是将渗透能转化为电能的核心机制。
近年来，新的科学突破和材料专利提升了渗透能系统的潜在可行性。
据世界经济论坛技术先锋企业Sweetch称，如果在罗讷河河口更广泛地复制此类设施，可提供高达500兆瓦的零碳电力，足以为150多万人供电。这相当于法国南部马赛及其都市区的人口规模。
关于地理机遇：Sweetch表示，该公司正在北美和亚洲探索类似的机遇，这些地区的渗透能资源十分可观。
据迪拜未来基金会估计，渗透能系统最终可满足全球近五分之一的电力需求，即每年约5,177太瓦时（TWh）。
“从全球来看，尤其是在澳大利亚和中东等富含盐分的地区——这些地区获取微咸水或海水的途径多于获取淡水的途径——这些发电系统在基荷能源和清洁水生产方面具有巨大潜力，”澳大利亚国立大学控制论学院院长Katherine Daniell博士表示。
除许可流程以及有效的环境和社会影响评估外，一旦为渗透能系统投入足够的资金，要实现广泛应用，所面临的障碍相对较少——这些障碍主要是技术性和经济性的。
从实验室走向发电
渗透能系统的概念并不新颖。
“自1950年代起，学术界和工业企业就已关注这一概念，”Heuzé表示。
据Sweetch称，三角洲和河口每年释放近30,000太瓦时的渗透能，超过了全球的电力需求。
20世纪70年代，人们曾尝试利用这种原本会消散的渗透能，但由于用于产生发电所需离子电流的膜效率低下、发电量很小，相关技术未能实现商业化。
但Daniell在接受《The Innovator》采访时表示，近年来，新的科学突破和材料专利提升了渗透能系统的潜在可行性。《The Innovator》。
Sweetch Energy的技术源于法国高等师范学院物理实验室一个团队的技术突破，该团队由Lydéric Bocquet领导。
该公司并未只关注制造膜的材料，而是转向研究纳米流体。首批实验采用一根独特的纳米管，在离子传输过程中将其置于两个储液池——一个储存盐水，另一个储存清水——的交汇处。
Heuzé表示，这些实验最重要的经验在于，提出了一条基于纳米尺度下最佳渗透传输的膜设计新路径。“在纳米管中，孔径可以比以往的孔径大100倍，这意味着离子可以更快地流动，从而更易于规模化，”他说。
可再生能源中的竞争力
Heuzé与联合创始人Bruno Mottet和Pascal Le Melinaire就技术的商业化问题与Bocquet接洽，Sweetch Energy于2015年成立。
团队随后用六年时间开发了一种新型膜，旨在复制实验室中形成的高效纳米扩散，同时采用低成本、可持续且便于工业化生产的材料。
最终成果是一种新型纳米多孔膜：INOD（离子纳米渗透扩散）膜。该膜由地球各处都可获得、并在其他行业中广泛应用的天然材料制成。结合专有电极系统，这些膜兼具高离子选择性和高离子传输性，从而可以产生更多能量。
INOD膜目前正被用于法国罗讷河三角洲首个生产渗透能的试点场地。
渗透系统可以在可持续资源管理中发挥更广泛的作用
目标是实现全天24小时发电，并于2030年前将成本降至每兆瓦时100欧元，届时该成本将可与核能、煤炭和天然气（美国的天然气除外）等主要基荷能源竞争，并且比与电池结合使用的其他可再生能源更为便宜。
其他机构也在尝试扩大渗透能的规模。日本首座渗透发电厂已于8月5日投入运营，位于西南部的福冈县。
福冈地区水务机构预计，该发电厂每年将发电88万千瓦时。所发电力将用于一座海水淡化设施，为该市及周边地区提供淡水。
一家获得欧盟资助的丹麦公司，SaltPower，成立于2015年，目前已在利用地热场地涌出的超高浓度盐溶液发电。
能源之外
一旦该技术实现规模化，公用事业公司或将开发混合可再生能源系统，将渗透能与风能、太阳能和水电技术相结合，从而增强当地的能源韧性。
渗透能的影响超出了电力领域。据迪拜未来基金会称，渗透能技术可能带来新的海水淡化方法，并在此过程中回收锂等关键资源。该基金会表示，这可能形成相互关联的系统，使水资源管理、能源生产和资源开采实现深度整合。
这些应用表明，渗透系统可以在可持续资源管理中发挥更广泛的作用，以新的方式将能源、水和材料连接起来。
尽管仍存在挑战，例如环境评估、监管框架和基础设施规模化建设等，但科学研究和早期试点项目表明，渗透能未来可能与风能、太阳能和水电一道，成为可靠的可再生电力来源。
