氘是氢的同位素。氘的原子核除包含一个质子外，比氢多了一个中子。氘的化学性质与氢一样，但是一个氘原子比一个氢原子重一倍，所以叫做“重氢”。氢二氧一化合成水，重氢和氧化合成的水叫做“重水”。重水主要赋存于海水中，总量可达250亿吨。重水现在已是核反应堆运行不可缺少的辅助材料，重水还是制取氘的原料。
一二千克的铀瞬间裂变释放出巨大的能量成为破坏威力极大的原子弹。人工控制着让它在反应堆里慢慢地裂变，就能建成原子能发电站造福人类。人工控制轻元素氘等聚合变化反应的方法也已取得很大进展。一旦成功，建成以氘为原料的热核电站，海水提取重水生产氘的开发产业必定兴起。蕴藏在海水中的氘有50亿吨，足够人类用上千万亿年。实际上就是说，人类持续发展的能源问题一劳永逸地解决了。
这样看来，海洋是人类的“核材料仓库”。正是从这一认识出发，上世纪70年代发生石油能源危机的时候，国外一家科学杂志上刊登出这样一个醒目的标题：可以燃烧的海水。
海洋是取之不尽的能源库
我们常常感叹大海的壮美，钦佩它容纳百川的博大胸怀。你可知道，所谓“无风三尺浪，有风浪滔天”，浩瀚的海洋还是巨大的能源库。它蕴藏的能量可以说是取之不尽、用之不竭。因此，如果能充分利用这些能量，将极大地利于人类的可持续发展。然而，要充分利用这些能量却也并非轻而易举。因此近年来，能源学家对如何以低成本利用海洋能进行了广泛的探索。
利用海浪发电是各国科学家和环境专家们研究的一个重要课题。科学家们估计，利用海浪发电可以满足全世界用电需求量的百分之十五。以色列一家公司发明的一种海浪发电新技术，不仅可以降低发电成本，而且还可以对海水进行淡化处理。由于该公司的这项新发明还可同时发挥海水淡化的作用，因此它对沿海缺水国家尤其具有重要意义。
岛国日本，自然资源相对比较缺乏，因此开发和利用新型能源是有效的解决之道。日本海岸线约5200公里。在三重县境内面向太平洋的志摩半岛上，有一个水深40米的小海湾——五所湾。这里有日本唯一的、也是世界上最大的漂浮式海浪能发电装置。
海浪能发电其实并不是直接使用海浪能推动涡轮机发电，而是利用海浪起伏产生的气流，就像利用蒸气或燃气一样，由汽轮机带动发电机发电。
当然利用海浪能发电也会遇到难以解决的问题。受外界条件制约而没有稳定发电的性能，是海浪能发电的最大缺点。每年10月至次年2月，这一发电装置会因海浪太大而停止工作。平时如果海浪过大或者过小，即浪高超过3米或不满0．5米时，也无法发电。
海浪能量巨大，但是取之不易，看来科学家还要进行进一步的研究和探索，才能最终攻克这一难题。
海洋能源船
大家都知道海洋能，那是一类包括波浪能、海流能、潮汐能、海水温差能在内的各种能量的集体。海洋能源船也就成了包括海洋波浪能船、海流能船、潮汐能船、海水温差能船的综合体。
海水温差能船是利用海域表层热海水与海洋深处冷海水温差来驱动机械工作，进而产生电能的船舶，大家知道，海水温差发电的概念早在100多年前就已经提出来了。1930年，古巴在某海湾建造了一个海水温差发电的试验装置，该装置操纵简单，发电功率为22千瓦。不过，过去由于矿物燃料价格低，海水温差发电成本比火力发电成本还高，显示不出其经济上的优越性。近年来，海水温差发电再一次得到人们的重视。
按工作原理分，海水温差发电分成开式循环和闭式循环两种系统。
在开式循环系统中，把压力减小到0.03个大气压，使热海水沸腾（突然蒸发），其蒸汽驱动汽轮机，然后这种蒸汽在冷凝器中由冷海水进行冷却。循环往复，推动汽轮机运转，带动发电机发电。
在闭式循环系统中，蒸发器里的蛇形管内装着液态氨，从海洋表层泵入的热海水通过蒸发器，使管内液氨蒸发成氨蒸气，驱动一个汽轮机，做功后的进入冷凝器内的管中，再被冷海水冷却成氨液，氨泵把氨液泵入蒸发器内，再次蒸发，开始第二次循环，如此循环往复，汽轮机带动电机运转，发出电能。
现在，已建成了不少专门用温差能发电的海水温差发电船，发出的电可通过水下电缆向陆地输送，也可直接在海上制造工业产品或将所发生的电能储备在氨燃料电池中。
海洋波也是一种能量的载体。早在几十年前，人们就提出了海洋波浪发电的设想，日本曾在20世纪70年代末建造了第一艘试验用的波浪能发电船“海明”号，该船长80米、宽12米、高7.8米、重500吨，只安装3台涡轮发电机组，每组发电量200千瓦。目前全世界约有400个输出功率为60瓦的波浪发电装置用于浮标上。波浪能发电很简单，现就浮筒式波浪发电船的原理加以介绍。浮筒式波浪发电船的活塞门经缆绳系于海底，当浮筒随波浪上下运动时，由于阀门的作用，水被不断压向高压舱，高压舱中的水经喷管推动透平的叶轮，从而驱动透平发电机发电。
全世界有许多巨大的海流，蕴藏着无尽的能量，如加利福尼亚海流的流速为2.2万米/天。海流发电船的外形像一艘经过改装的驳船，通过系泊设备与永久性系泊浮筒连接，在船的两侧装有反应轮，海流使反应轮转动，驱动船上的发电机发电。
潮汐发电船与波浪、海流发电原理相近。
以上介绍的温差发电船、波浪发电船、海流发电船和潮汐发电船实际上就是浮动的海上发电站。但是，造船专家现在已作出这样的设想，既然海洋能源能发电，那么也一定能够成为船舶航行的动力。目前，部分国家已开始建造真正意义上的、能驰骋大洋的海洋能源试验船。
可再生的海洋能源
海洋是一个巨大的能源宝库，仅大洋中的波浪、潮汐、海流等动能和海洋温度差能、盐度差能等的存储量就高达天文数字。这些海洋能源都是取之不尽、用之不竭的可再生能源。
海洋能包括温度差能、波浪能、潮汐能与潮流能、海流能、盐度差能、岸外风能、海洋生物能和海洋地热能等8种。这些能量是蕴藏于海上、海中、海底的可再生能源，属新能源范畴。所谓“可再生”是指它们可以不断得到补充，永不会枯竭，不像煤、石油等非再生能源，储量有限，开采一点就少一点。人们可以把这些海洋能以各种手段转换成电能、机械能或其他形式的能，供人类使用。海洋能中绝大部分来源于太阳辐射能，少部分来源于月球、太阳等天体与地球相对运动中的万有引力。蕴藏于海水中的海洋能是十分巨大的，其理论储量是目前全世界各国每年耗能量的几百倍甚至几千倍。
海洋能具有以下一些特点：第一，它在海洋总水体中的蕴藏量巨大，而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说，要想得到大能量，就得从大量的海水中获得。第二，它具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取之不尽，用之不竭。第三，海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。人们根据潮汐、潮流变化规律，编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报，预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱，潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。既不稳定又无规律的是波浪能。第四，海洋能属于清洁能源，海洋能一旦开发后，其本身对环境污染影响很小。
各种海洋能的蕴藏量是巨大的，据估计有750多亿千瓦，其中波浪能700亿千瓦，温度差能20亿千瓦，海流能10亿千瓦，盐度差能10亿千瓦。沿海各国，特别是美国、俄罗斯、日本、法国等国都非常重视海洋能的开发。从各国的情况看，潮汐发电技术比较成熟。利用波能、盐度差能、温度差能等海洋能进行发电还不成熟，目前正处于研究试验阶段。
这些海洋能至今没被利用的原因主要有两方面：第一，经济效益差，成本高。第二，一些技术问题还没有过关。尽管如此，不少国家一面组织研究解决这些问题，一面在制定宏伟的海洋能利用规划。如法国到上世纪末已利用潮汐能发电350亿千瓦时，英国准备修建一座100万千瓦的波浪能发电站，美国要在东海岸建造500座海洋热能发电站。从发展趋势来看，海洋能必将成为沿海国家，特别是那些发达的沿海国家的重要能源之一。
