Перша в свiтi осмотична електростанцiя вступила в дiю в Норвегiї

У Норвегiї пройшла урочиста церемонiя вiдкриття першої в свiтi експериментальної енергоустановки, що працює на осмотическом тиску. Стрiчку перерiзала наслiдна принцеса Метте-Марiт ...

Розумiючи, що запаси викопних енергоресурсiв обмеженi, а використання ядерних технологiй пов'язане зi значним ризиком i упирається в проблему захоронення радiоактивних вiдходiв, люди все активнiше намагаються поставити собi на службу альтернативнi джерела енергiї, передає sBud.ua. Поновлюванi ресурси володiють в сумi енергетичним потенцiалом, в 3000 разiв перевищує сьогоднiшнi потреби людства. Правда, використанню пiддається лише незначна частина цього потенцiалу, але навiть цього - вже при нинiшньому рiвнi розвитку технiки - достатньо, щоб перекрити енергопотреби майже в 6 разiв. Однiєю лише сонячної енергiї вистачило б з лишком.

І все ж iнженери продовжують вишукувати все новi i новi альтернативнi енергоресурси - або повертаються до старих iдей, колись визнаним безперспективними i тому вiдкинутим, а тепер знову селищем успiх. Саме до таких проектiв належить i пiлотна установка, запущена у вiвторок в Норвегiї. В її основу покладена технологiя, що дозволяє добувати енергiю за рахунок тиску, який виникає при злиттi прiсної i солоної води там, де рiчка впадає в море. Мова йде про так званий осмосi.

Прiсна вода + морська вода = джерело енергiї
Зазвичай там, де рiчка впадає в море, прiсна вода просто перемiшується iз солоною, i нiякого тиску, який мiг би послужити джерелом енергiї, там не спостерiгається, повiдомляє dw-world. Професор Клаус-Вiктор Пайнеман (Klaus-Viktor Peinemann) з Інституту вивчення полiмерiв при Науково-дослiдному центрi GKSS в мiстечку Гестхахт на пiвночi Нiмеччини, називає тi умови, якi необхiднi для виникнення осмотичного тиску: "Якщо перед змiшуванням морську воду i прiсну роздiлити фiльтром - спецiальною мембраною, що пропускає воду, але непроникною для солi, - то прагнення розчинiв до термодинамiчної рiвноваги i вирiвнювання концентрацiй зможе реалiзуватися тiльки за рахунок того, що вода буде проникати в розчин солi, а сiль у прiсну воду не потрапить ".

Якщо ж це вiдбувається в закритому резервуарi, то з боку морської води виникає надлишковий гiдростатичний тиск, зване осмотичним. Щоб використовувати його для виробництва енергiї, в мiсцi впадання рiчки в море потрiбно встановити великий резервуар з двома камерами, вiдокремленими один вiд одного напiвпроникною мембраною, що пропускає воду i не пропускає сiль, передає sBud.ua. Одна камера заповнюється солоною, iнша - прiсною водою. "Що виникає при цьому осмотичний тиск може бути дуже велика, - пiдкреслює професор Пайнеман. - Воно досягає приблизно 25-ти бар, що вiдповiдає тиску води бiля пiднiжжя водоспаду, що падає з висоти в 100 метрiв".

Що знаходиться пiд таким високим осмотичним тиском вода подається на турбiну генератора, який виробляє електроенергiю.

Головне - правильна мембрана
Здавалося б, все просто. Тому не дивно, що iдея використовувати осмос як джерело енергiї зародилася майже пiвстолiття тому. Але ... "Одним з головних перешкод у той час стала вiдсутнiсть мембран належної якостi, - говорить професор Пайнеман. - Мембрани були надзвичайно повiльними, тому ефективнiсть осмотичного електрогенератора була б дуже низькою. Але в наступнi 20-30 рокiв вiдбулося кiлька технологiчних проривiв. Ми навчилися сьогоднi виробляти надзвичайно тонкi мембрани, а це означає, що їхня пропускна здатнiсть стала значно вище ".

Фахiвцi Науково-дослiдного центру GKSS внесли вагомий внесок у розробку тiєї самої мембрани, що дозволила тепер на практицi реалiзувати осмотичний енерговиробництво - хай поки i суто експериментальне, передає sBud.ua. Один з розробникiв, Карстен Блiкке (Carsten Blicke), пояснює: "Товщина мембрани складає близько 0,1 мiкрометра. Для порiвняння: людський волос має в дiаметрi вiд 50 до 100 мiкрометрiв. Саме ця найтонша плiвка i вiдокремлює, в кiнцевому рахунку, морську воду вiд прiсної ".

Зрозумiло, що настiльки тонка мембрана не може сама по собi витримати високий осмотичний тиск. Тому вона наноситься на пористу, що нагадує губку, але надзвичайно мiцну основу. В цiлому така перегородка виглядає як глянсовий папiр, i те, що на нiй є плiвка, неозброєним оком помiтити неможливо.

Райдужнi перспективи
Для будiвництва пiлотної установки були необхiднi капiталовкладення в розмiрi декiлькох мiльйонiв євро. Інвестори, готовi пiти на ризик, хоч i не вiдразу, все ж знайшлися. Фiнансувати новаторський проект зголосилася фiрма Statkraft - одна з найбiльших енергетичних компанiй Норвегiї, європейський лiдер за частиною використання вiдновлюваних енергоресурсiв, передає sBud.ua. Професор Пайнеман згадує: "Вони почули про цю технологiю, прийшли в захват i пiдписали з нами договiр про спiвпрацю. Євросоюз видiлив на реалiзацiю цього проекту 2 мiльйони євро, решту коштiв внесли фiрма Statkraft i ряд iнших компанiй, у тому числi i наш Інститут".

"Ряд iнших компанiй" - це науковi центри Фiнляндiї та Португалiї, а також одна з норвезьких дослiдних фiрм. Пiлотна установка потужнiстю вiд 2 до 4 кiловат, зведена в Осло-фiордi поблизу мiстечка Тофте i урочисто вступила сьогоднi в лад, призначена для випробування та вдосконалення новаторської технологiї. Але керiвництво компанiї Statkraft впевнене, що вже через кiлька рокiв справа дiйде i до комерцiйного використання осмосу. А сумарний свiтовий потенцiал осмотичного енерговиробництва оцiнюється нi багато нi мало в 1600-1700 терават-годин на рiк - це приблизно половина енергоспоживання всього Євросоюзу. Найважливiшою перевагою таких установок є їх екологiчнiсть - вони не шумлять i не забруднюють атмосферу викидами парникових газiв. Крiм того, їх легко iнтегрувати у вже наявну iнфраструктуру.