在日本九州福岡，一座以「滲透壓」為動力的電廠於八月啟用，成為亞洲首例、全球第二個實際運轉的案例。這項技術透過淡水與鹽水的濃度差發電，年產能達 88 萬度，足以支撐兩百多戶家庭用電。它不僅是能源創新的突破，也展現了循環經濟與碳中和的新契機——提醒我們，能源轉型的答案，有時就藏在最日常的資源再利用之中。
（圖片來源：Fukuoka Area Waterworks Agency官方Instagram）
日本九州福岡在八月啟用了一座低調卻具指標性的電廠。它的獨特之處在於，並非依靠太陽能或風能，而是運用自然界最基本的物理現象——「滲透壓」。透過淡水與鹽水之間的濃度差，電廠每年能產生約八十八萬度電，足以供應兩百多戶家庭的電力需求。
這是亞洲第一座投入運轉的滲透壓發電廠，也是全球第二個實際應用的案例。它不僅是能源創新的象徵，更被視為能源多元化的一個新契機。相較於核能與化石燃料，這項技術提供了一種小規模卻穩定的綠能來源。對日本而言，這座電廠的意義不僅在於技術突破，更在於象徵性。它提醒世人，能源創新的答案或許並非來自遙不可及的大型基建，而是藏在日常資源的再利用之中。
什麼是滲透壓發電？從科學原理到能源應用
滲透作用是國中自然課本就能見到的現象：淡水透過半透膜，流向濃度更高的鹽水一側，直到達到平衡。在福岡的電廠中，這個過程被工程化，並轉化為推動渦輪的壓力。小小的分子運動，最終化為穩定輸出的電流。
過去，日本與挪威都曾投入滲透壓發電的研究。然而由於膜技術有限、能耗過高，這項技術始終停留在實驗室階段。許多示範廠無法持續運轉，甚至在短時間內關閉。這也讓外界質疑它是否真能成為能源版圖的一部分。
如今奈米薄膜技術的突破讓情況出現改變。新一代材料大幅提升了透水率與耐用度，降低摩擦與能耗。這意味著，滲透壓發電再度獲得商業化的可能，從實驗性的想法轉向具體的基礎設施。
日本福岡電廠的啟用與發電規模
福岡的滲透壓發電廠與當地海水淡化設施「まみずピア」相互依存。淡化過程會產生高濃度的鹽液，這些過去被視為廢棄物的副產品，如今成為發電的關鍵燃料。搭配處理過的淡水或污水，發電效率被有效放大。
官方數據顯示，這座設施每年可產生約 880,000 kWh 的電力。這個數字換算下來，足以支撐兩百二十到三百戶日本家庭的全年用電量。對一座地方城市而言，這樣的能源補充已具實質意義。
值得注意的是這些電力並非全數進入家庭，而是優先供應給淡化設施本身。如此一來電廠形成自給自足的閉環，不僅減少外部電力依賴，也讓整體運作更具永續性。
循環經濟與碳中和：廢水如何變成能源？
福岡電廠最大的亮點，在於它把廢棄資源重新定義。過去必須小心處理、避免污染的濃縮鹽水，如今成為可再利用的能源來源。處理後的污水則完成另一重回收，進入能源循環體系。
這是一個典型的循環經濟案例。資源不再是一次性消耗，而是在不同流程之間被重複利用。能源、環境與經濟效益在同一個系統裡實現平衡，展現了科技與永續的結合可能。
更重要的是這種模式與碳中和的全球趨勢緊密契合。當各國都在尋找降低排放的新方法時，福岡的嘗試提供了一種可複製的解方，既能減少環境負擔，又能創造額外能源。
全球比較：丹麥、挪威到日本的滲透壓發電之路
福岡並不是世界第一。早在 2023 年，丹麥的 SaltPower 公司便成功建成全球第一座滲透壓電廠。這座設施的誕生，為後續各國的實驗與投資提供了信心。日本的電廠正是在這樣的國際背景下誕生。
挪威也曾是先驅。2009 年，Statkraft 啟用了示範廠，卻在 2013 年關閉，原因是技術效率與商業可行性不足。這段歷史經驗，凸顯了技術瓶頸的現實，也解釋了為何福岡的進展格外受到關注。
除了歐洲，日本之外，韓國、西班牙與澳洲也都在進行相關研究。這些計畫多半結合河口或淡化廠，尋找適合的地點與資源條件，讓滲透壓發電逐步走出實驗室，走向應用場景。
技術挑戰與未來潛力
儘管福岡的電廠是突破，但問題並未解決。滲透壓發電的效率仍低於主流的風能與太陽能。能耗與淨能輸出的落差，依舊是商業化的最大障礙。
另一個挑戰來自膜本身。即使奈米薄膜技術已有進展，壽命與維護仍是一大考驗。膜一旦老化或堵塞，發電效能會大幅下降，導致運營成本增加。
然而，這些挑戰同時也代表潛力。隨著技術改進與市場需求的上升，滲透壓發電有望在特定區域內扮演重要角色。尤其在需要穩定能源的設施旁，如海水淡化廠或污水處理廠，它可能成為不可或缺的能源補充。
滲透壓發電在全球科技版圖中的座標
另一方面 2025 年，世界經濟論壇（WEF）與學術平台 Frontiers 共同發表《十大新興科技》報告，其中 滲透壓發電系統（Osmotic Power Systems） 名列其中，被視為能源領域的新突破。報告指出，這項技術能透過鹽水與淡水間的濃度差發電，展現出結合材料科學與永續理念的獨特潛力。
WEF 的觀點特別強調，滲透壓發電正處於「科學成就與實務應用的交會點」。它不僅代表研究層面的突破，更已經展現了商業化的可行性，尤其在需要長期穩定能源的地區，將可能成為再生能源組合的重要成員。
將福岡的案例放在這個國際脈絡下，更顯得意義非凡。這不再只是地方的能源實驗，而是全球關注的新興技術的一環。亞洲第一座滲透壓電廠的啟動，與 WEF 的前瞻評估相互呼應，意味著「地方落地」與「全球趨勢」正逐漸重疊。
為什麼福岡案例值得關注？能源轉型的啟示
福岡的案例告訴我們，能源轉型不是單一路徑，而是多元嘗試的總和。小規模卻穩定的滲透壓發電，雖不至於取代核能或火力，卻能在能源版圖中填補縫隙。
它同時代表一種思維轉變：不再依賴傳統大規模能源，而是把廢棄副產品轉化為資源，把自然規律變成工具。這是一種更貼近生活、更具韌性的能源策略。
或許在未來，我們會將福岡視為一個轉折點。它不只是日本的能源實驗，更是亞洲再生能源故事裡的重要篇章。當我們再次審視能源的未來，答案可能就藏在日常水流的交會處。
※本文轉載自《CSRone》，原文連結在此。文：Wenz Ho
