У місті Фукуока, Японія, розпочала роботу друга у світі осмотична електростанція, яка генерує електроенергію за допомогою процесу опріснення морської води. Новий об’єкт використовує унікальний механізм виробництва енергії, заснований на різниці концентрацій між прісною та солоною водою, які розділені спеціальною напівпроникною мембраною.
Про це розповідає ProIT
Як працює осмотична електростанція у Фукуоці
Принцип дії цієї технології полягає у тому, що молекули води проходять через мембрану з області з нижчою концентрацією (прісна вода чи очищені стічні води) до області з вищою концентрацією (морська вода), намагаючись зрівняти концентрації. У процесі підвищується тиск на стороні з морською водою, через що частина води проходить через турбіну, з’єднану з генератором, і виробляється електроенергія. Важливо, що цей процес не потребує спалювання викопного палива і не спричиняє шкідливих викидів. Крім того, на відміну від сонячних чи вітрових електростанцій, осмотична електростанція не залежить від погодних умов.
Прототип подібної технології вперше було створено норвезькою компанією Statkraft. Їхня демонстраційна установка потужністю 4 кВт довела життєздатність ідеї, але через високу вартість технології комерційного поширення вона не отримала.
Вплив і перспективи нової технології
Осмотична електростанція у Фукуоці є другою у світі після запуску подібного об’єкта в Данії у 2023 році. Японська станція має потужність 880 МВт·год на рік, чого достатньо для забезпечення електроенергією близько 220 домогосподарств, а також покриття енергетичних потреб самої опріснювальної станції.
На відміну від попередніх рішень, об’єкт у Фукуоці використовує концентрований розсіл, який раніше скидався у річку, підвищуючи її солоність понад природні межі. Завдяки сильнішому градієнту концентрацій станція демонструє підвищену ефективність та доводить доцільність використання осмотичного процесу не лише в лабораторних, а й у промислових масштабах.
Однак залишаються певні технічні виклики, зокрема втрати енергії під час перекачування води та забруднення мембран, через що ефективність системи може знижуватися. Крім того, заміна мембран є досить дорогою процедурою.
“Хоча при змішуванні солоної та прісної води виділяється енергія, багато енергії втрачається при перекачуванні обох потоків на електростанцію і через втрату на тертя мембрани. Це означає, що чиста енергія, яку можна отримати, невелика”, — пояснює професорка з Мельбурнського університету Сандра Кентіш.
Попри це, Сандра Кентіш підкреслює, що сучасні інновації у сфері мембранних і насосних технологій допомагають долати ці труднощі. Науковці прогнозують значний глобальний потенціал для розвитку осмотичних електростанцій, які у майбутньому можуть стати серйозними конкурентами гідроенергетиці, якщо технології продовжать удосконалюватися, а вартість знижуватися.
