Осмотическая электростанция — стационарная установка, основанная на принципе диффузии жидкостей (осмос), которая для производства электроэнергии использует либо механическую силу осмотического давления, либо электрическую энергию обратного электродиализа
Принцип действия
Осмотическая электростанция берёт под контроль смешивание солёной и пресной воды, тем самым извлекает энергию из увеличивающейся энтропии жидкостей. Смешивание проходит в резервуаре, который разделен на два отсека полупроницаемой мембраной. В один отсек подается вода с высоким содержанием соли (морская вода или, что еще лучше, концентрированный раствор, получающийся при процессе получения пресной воды из морской), а в другой пресная. В качестве пресной воды может быть взята вода из очистных сооружений. За счёт разной концентрации солей в морской и пресной воде, молекулы воды из пресного отсека, стремясь выровнять концентрацию соли, переходят через мембрану в морской отсек. В результате этого процесса в отсеке с морской водой формируется избыточное давление, которое в свою очередь используется для вращения гидротурбины, вырабатывающей электроэнергию.
При обратном электродиализе используется не механическая энергия осмоса, а электрическая энергия, возникающая в результате перехода ионов металлов через мембрану.
Преимущества и недостатки технологии Преимущества В отличие от ветра и солнца, предоставляет из себя непрерывный возобновляемый источник энергии, с незначительными сезонными колебаниями. Малый вклад в парниковый эффект по сравенению с альтернативными способами производства электроэнергии. Большой потенциал для использования в мире, т.к. существует много мест, где есть вода с различной концентрацией соли
Недостатки Сложности изготовления, дороговизна мембран и их способность забиваться и терять производительность. Осмотическая электростанция может использоваться там, где есть вода с различной концентрацией солей, например только в устьях рек, где пресная вода вливается в солёную.
История Первая осмотическая электростанция была построена компанией Statkraft (:en:Statkraft) в норвежском городке Тофте (коммуна Хурум), на территории целлюлозно-бумажного комбината «Södra Cell Tofte». Строительство электростанции обошлось в 20 миллионов долларов и 10 лет, проведенных в исследованиях и разработке технологии. На начальном этапе электростанция вырабатывала примерно 2—4 киловатта электрической энергии. Впоследствии планировалось увеличить выработку энергии до 10 киловатт.
В 2025 году была запущена осмотическая электростанция в городе Фукуока, Япония, способная выробатывать энергию 110 кВт, что достаточно для снабжения около 200 домохозяйств. Вместо соленой воды компания использует концентрат, образующийся при опреснении воды, а в качестве пресной воды используется обработанная сточная вода.
Также в 2025 году во Франции был запущено производство электроэнергии на первой промышленной установке объемом 3000 кубометров на основе обратного электродиализа.
Потенциал и перспективы осмотической энергетики В 2009 году компания Statkraft оценивала потенциал данного типа энергетики в 1600—1700 ТВт*ч. Что составляет около 10 % от всего мирового потребления электроэнергии. . В 2009 году планировалось создание ещё одной экспериментальной электростанции, мощностью до одного мегаватта. В 2025 году компания Sweetch -- создатель первого промышленной опытной установки на основе обратного электродиализа -- оценивала потенциал осмотической энергии (оценивая размер впадающих пресных рек в соленые океаны) в мире в размере 30000 ТВт*ч, что превышает текущую меровую потребность электроэнергии. По оценки компании осмотическая энергия могла бы составлять до 15 % мирового производства электроэнергии, существенно сократив негативный вклад электрогенерации в экологию.
Примечания
Ссылки Сайт Норвежской государственной компании, которая разрабатывала осмотическую электростанцию
См. также
Категория:Виды электростанций Категория:Альтернативная энергетика Категория:Осмос