日本首座滲透壓發電廠啟用,開創廢水再利用與再生能源新契機
科技產業資訊室 (iKnow) - 黃松勳 發表於 2025年8月20日
圖、日本首座滲透壓發電廠啟用,開創廢水再利用與再生能源新契機
日本福岡地區近日正式啟用了日本首座滲透壓發電廠，成為全球僅次於丹麥的第二個實現此技術實用化的地區。該設施利用海水淡水化過程中產生的濃縮海水，以及下水處理後的再生水，透過濃度差所產生的自然「滲透壓」來發電。這項技術不僅不受天候與日照影響，且零碳排放，被視為下一代綠能的重要突破。
根據福岡地區水道企業團的說明，該電廠預計每年可生產約88萬度電，足以供應三百多戶家庭使用。這些電力將優先投入當地海水淡水化中心的運作，減少外部電力需求，降低營運成本。專家指出，這不僅象徵著資源循環再利用的創新應用，也回應了能源轉型與減碳的全球目標。
滲透壓發電的核心原理來自「滲透作用」：當濃度不同的水體（如海水與淡水）隔著半透膜接觸時，水分子會自然從低濃度一方流向高濃度一方。此過程在高壓條件下會累積能量，進而推動渦輪轉動並發電。該廠採用奈米技術強化的高性能膜片，使水分子能高效通過，而鹽分及雜質則被阻隔，提高能量轉換效率。
相較於太陽能需要日照、風能依賴氣候，滲透壓發電可全年全天候運作，實際稼動率高達90%。文件中的比較圖表顯示，太陽能發電平均稼動率僅約10%至20%，凸顯滲透壓發電在穩定性與可靠性上的優勢。
福岡都市圈是日本唯一沒有一級河川的大都市，水資源相對匱乏，長期仰賴遠距輸水及海水淡水化設施。位於當地的「まみずピア」淡水化中心自2005年啟用以來，已成為保障都市供水的重要支柱。此次將廢棄排水轉化為能源的舉措，被視為地方自助努力的一環，也展現了因地制宜的永續策略。
該發電廠裝置容量為110kW，日處理濃縮海水約一萬立方公尺、下水處理水約9200立方公尺，年發電量預估達88萬kWh。建設總經費約7億日圓，合作單位包括福岡地區水道企業團、福岡市道路下水道局及協和機電工業公司，共同參與設計、建造與營運。
福岡地方水道局的文件強調，此技術最大亮點在於「從被丟棄的廢水創造價值」。過去濃縮海水與處理後的廢水多直接排放入海，如今透過能量回收，不僅降低廢棄物環境衝擊，也創造具經濟效益的再生能源，為循環經濟提供典範案例。
目前的發電仍以「濃縮海水」為主，但技術團隊正挑戰進一步利用「一般海水」。由於地球上97.5%的水資源為海水，若能突破現有限制，將具備極高的全球擴展性，並有望成為大規模脫碳的重要技術。
東京理科大學名譽教授谷岡明彦指出，能夠將長年研究的滲透壓原理推進至實用化，具有劃時代意義。他期待此技術能從日本推廣至全球，為能源結構轉型及碳中和路徑提供更多解方。
福岡滲透壓發電廠的啟用，不僅是日本能源技術的一大突破，也象徵廢棄資源轉化為新價值的實踐典範。其全年穩定供能、零碳排放、以及與水資源管理的結合，將成為未來能源轉型的重要參考模式。隨著技術持續成熟與推廣，滲透壓發電有望成為下一波全球綠能發展的新亮點。(1119字；圖1)
參考資料：
Japan’s First Osmotic Power Plant Breaks Ground in Fukuoka. Fukuoka Now. 2024/03/26
Japan’s first osmotic power plant begins operations. Hurriyet Daily News. 2025/08/17
Japan’s 1st Osmotic Power Plant Begins Operations. Asia Pacific Express. 2025/08/18
日本初！ 「 浸透圧発電 」 の実用化へ。福岡地方水道局
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