Блоги
Засоленный картофель как новое слово в альтернативной энергетике

Засоленный картофель как новое слово в альтернативной энергетике

Хотелось написать про очередное интересное достижение науки и техники, но мимо такого я пройти не мог. Настолько былинным оказался способ добычи электроэнергии, реализованный в металле и стройматериалах сумрачным норвежским гением.

В основе новой технологии лежат деньги, очень много денег. И рассол. Чтобы наиболее наглядно объяснить суть задействованных законов физики, проведем небольшой эксперимент. Возьмем кастрюлю и наполним холодной водой. Теперь высыпаем в нее, например, пять столовых ложек поваренной соли и равномерно размешиваем указанной ложкой до полного растворения. Соли в воде. Теперь у нас есть кастрюля соленой воды. Далее берем сырую неочищенную картофелину и разрезаем вдоль или напополам – разницы нет. Разрезанные куски картофеля опускаем в кастрюлю с соленой водой и, закрыв крышкой, так и оставляем. Часа через два вытаскиваем то, что получилось. Не сильно похоже на ту картошку, которую мы опускали? Грозная сила, столь сурово деформировавшая корнеплод, называется осмос (osmosis).

 Засоленный картофель как новое слово в альтернативной энергетике

Как из этого получить электроэнергию или даже построить целую электростанцию? Самый простой и эффективный способ получить из картошки электричество — это воткнуть в нее гвоздь и медную проволоку и снимать напряжение непосредственно с них. Электростанцию можно построить, если воткнуть электроды в очень много картофелин и соединить их в зависимости от текущей необходимости: параллельно – больше сила тока, последовательно – больше напряжение. Звучит заманчиво. А главное – дешево, практично, доступно и вполне соответствует моде на зеленые технологии. 

Засоленный картофель как новое слово в альтернативной энергетике

Но картошка не растет в укушенных морозом норвежских фиордах и, по этому, там придумали более сложную конструкцию. Пример с засоленным корнеплодом наиболее наглядно демонстрирует принцип работы новой технологии на основе осмоса. Это явление представляет из себя процесс смешения воды разной степени солености. Выглядит это так: если по середине разделить сосуд полупроницаемой стенкой — мембраной и затем в образовавшиеся части налить  соленую и пресную воду, то соленая вода будет засасывать в свою часть сосуда пресную воду. Это приведет к повышению давления и уровня воды в соленой части сосуда и понижению его в пресной.

Засоленный картофель как новое слово в альтернативной энергетике

Вся хитрость здесь в полупроницаемой мембране – это фильтр, который пропускает молекулы воды, но не пропускает молекулы растворенной в воде соли и других примесей. Значит осмос – это движение воды через полупроницаемую мембрану – фильтр из более пресной области (высокая концентрация воды) в более соленую (концентрация воды ниже, т.к. присутствует соль). Обьясняется это тем, что молекулы воды будут стремиться перейти в ту часть, где их меньше, то есть туда, где концентрация растворённых веществ выше. В случае с картофелем роль мембраны играла его мякоть, а соленый раствор высосал из картофеля пресную жидкость. Совсем упрощенно – если в пресную воду поместить соленое тело, оно лопнет. Если в соленую воду поместить пресное тело – оно сплющится. Можно еще поэкспериментировать с солеными огурцами…

Энергию такого движения воды можно перевести в механическую, а ее, при помощи все тех же турбины и генератора, в электроэнергию. Экспериментальная станция, построенная компанией Statkraft в норвежском городе Tofte расположена в устье реки (фьорда) впадающей в Северное море. Пресная вода берется из реки, соленая – из моря. Разность в солености дает давление в соленой половине, равное давлению, развиваемому водным столбом высотой от 120 до многа метров, в зависимости от настроения исследователей и фазы луны. Работает все это примерно так:

Засоленный картофель как новое слово в альтернативной энергетике

Выглядит странно и неубедительно? Так оно и есть. Станция стоимостью примерно в $20 млн. вырабатывает от 2 до 4 киловатт электроэнергии (зависит от давления столба?). Как иронично замечает сам разработчик – этого достаточно для того, чтобы питать один или два электрочайника! В планах на ближайшие 5 лет – поднять мощность станции до 10 киловатт. Я не случайно назвал это станцией – вид у здания вполне солидный

Засоленный картофель как новое слово в альтернативной энергетике

Мне кажется, что если внутри разместить генераторы с велоприводами и за деньги и еду посадить крутить педали гастарбайтеров, то они выработают на несколько порядков больше киловатт при стоимости проекта на несколько порядков меньше.

Из недостатков конструкции, уже очевидных создателям – полное отсутствие необходимых мембран на рынке и невероятная стоимость производства установленных сейчас. Срок службы используемых в настоящее время мембран по самым оптимистичным прогнозам составит не более 6 месяцев (за это время они засорятся веществами, растворенными в морской и речной воде), после чего их придется менять либо чистить. Самое смелое предложение по изготовлению новых мембран – это $0,40 за 1 квадратный метр, если заказывать партии не менее 2 квадратных километров. В идеале 1 квадратный километр мембран в готовых установках даст 1,6 МВт электроэнергии. В итоге $800 тыс. нужно тратить каждые пол года, а за год $1,6 млн. только на замену, не считая стоимости остального оборудования. Как сказано на сайте компании «It’s not even close to being economical» (пер. «денег нет и в ближайшее время не будет»).
Также, не решена проблема очистки речной и морской воды, и вообще, процитирую фразу CEO  станции – «There are no doubt many challenges to come, I can’t tell you what they will be…» (Пер. «Проблем еще будет много, но я не знаю – каких»).

Разработку технологии и постройку станции проспонсировало министерство энергетики Норвегии, а на открытии присутствовала принцесса этой великой державы. В общем, все как всегда: чем больше в зеленых технологиях зеленых, тем они зеленее. А если бы они купили на эти $20 млн. картошки и повставляли электроды?…

Засоленный картофель как новое слово в альтернативной энергетике

 


Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: