Управління водопостачання міста Фукуока
В японском городе Фукуока запустили вторую в мире осмотическую электростанцию, которая будет производить электричество в процессе опреснения морской воды.
Принцип работы такой станции довольно прост — когда пресная и соленая вода разделены полупроницаемой мембраной, молекулы воды проходят сквозь нее из менее концентрированного раствора в более концентрированный, пытаясь уравновесить концентрацию с обеих сторон. Морская вода находится под небольшим давлением.
На станции в Фукуоке пресная вода (или очищенные сточные воды) и морская вода размещаются по обе стороны мембраны. По мере того, как давление на стороне с морской водой повышается, а соленость снижается, часть воды пропускается через турбину, соединенную с генератором, вырабатывая электроэнергию.
Все это не требует сжигания ископаемого топлива и не приводит к вредным выбросам. Кроме этого такая станция не зависит от погодных условий, в отличие от ветровых турбин или солнечных электростанций.
Впервые прототип подобной станции был построен норвежской компанией Statkraft. Демонстрационная установка имела мощность 4 кВт и доказала возможность генерации электричества. Однако из-за высокой стоимости технология не получила коммерческого распространения.
Осмотическая электростанция в Фукуоке стала второй в мире после подобного объекта в Дании, который заработал в 2023 году. Японская электростанция будет производить 880 МВт-час в год, чего достаточно для обеспечения электричеством 220 домохозяйств и энергетических потребностей опреснительной станции.
В отличие от предыдущих разработок, электростанция в Фукуоке использует концентрированный рассол, который иначе сбрасывался бы в реку, повышая ее соленость выше естественной нормы. Более сильные градиенты повышают эффективность и обуславливают осмотическое образование в существующих системах, а не только в лабораторных условиях.
Среди имеющихся проблем, которые еще необходимо решить, потери при перекачке воды и загрязнение мембран, что может снизить эффективность. Замена же мембран остается довольно дорогостоящей.
«Хотя при смешивании соленой и пресной воды выделяется энергия, много энергии теряется при перекачке обоих потоков на электростанцию и из-за потерь на трение мембраны. Это означает, что чистая энергия, которую можно получить, невелика», — объясняет профессор из Мельбурнского университета Сандра Кентиш.
Сандра Кентиш также отметила, что инновационные разработки в области мембранных и насосных технологий позволяют решать эти проблемы. Исследователи утверждают, что ее глобальный потенциал является огромным и в будущем может соперничать с гидроэнергетикой, если цены продолжат снижаться.
Источник: The Guardian; New Atlas
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.