Japonijoje išbandyta neįprasta elektrinės technologija: elektrą gamina iš dviejų vandens srautų

Kaip veikia osmosinė elektrinė?

Japonijos Fukuokos mieste pradėjo veikti osmosinė elektrinė, kuri elektrą gamina ne iš vėjo ar saulės, o iš dviejų skirtingo sūrumo vandens srautų. Tokia technologija vadinama druskingumo gradiento energija, o jos didžiausias privalumas – galimybė dirbti stabiliai visą parą.

Elektrinė įrengta šalia vandens gėlinimo infrastruktūros, kur jau natūraliai susidaro reikalingi srautai. Vienas jų – išvalytos nuotekos, kitas – po gėlinimo proceso likęs labai sūrus koncentratas.

Abu skysčiai atskiriami specialia membrana, kuri praleidžia vandens molekules, bet sulaiko druskas. Dėl natūralaus siekio „išlyginti“ koncentracijas vanduo juda į labiau sūrų tirpalą, o susidaręs slėgio skirtumas panaudojamas turbogeneratoriui sukti.

Galia nedidelė, nauda – apčiuopiama

Fukuokos įrenginio galia siekia 100 kilovatų, o planuojama metinė gamyba – apie 880 000 kilovatvalandžių. Tai reikšmingas kiekis vietinėms reikmėms, tačiau esminis tikslas – ne tiekti elektrą į šalies tinklą, o mažinti paties gėlinimo proceso energijos sąnaudas.

Tokiuose objektuose energijos vartojimas paprastai yra didelis, nes vandens paruošimas ir membraniniai procesai reikalauja nuolatinio elektros tiekimo. Todėl net ir santykinai nedidelė, bet prognozuojama ir stabili gamyba gali pagerinti bendrą efektyvumą bei sumažinti veiklos kaštus.

Kodėl technologija vis dar nišinė?

Druskingumo gradiento energija nėra nauja idėja: vienas žinomiausių ankstyvų bandymų buvo Norvegijoje, tačiau projektas buvo sustabdytas dėl ekonominio neatsiperkamumo. Praktikoje didžiausi iššūkiai susiję su membranų kaina, ilgaamžiškumu, užsiteršimu ir tuo, kad ne kiekvienoje vietoje lengvai prieinami dideli skirtingo sūrumo vandens kiekiai.

Dėl to osmosinės elektrinės geriausiai tinka ten, kur labai sūrūs skysčiai jau susidaro kaip šalutinis produktas – pavyzdžiui, vandens gėlinimo įrenginiuose ar tam tikrose pramonės šakose. Tokiais atvejais technologija gali veikti kaip energijos susigrąžinimo sprendimas, o ne atskira didelio masto gamyba.

Kita panaši kryptis plėtojama ir Europoje: Danijoje veikiantys sprendimai druskingumo skirtumą išnaudoja pramoniniuose procesuose susidarančiuose sūriuose srautuose. Fukuokos projektas rodo, kad tobulėjant membranoms ir gerėjant procesų integracijai, osmosinė energija gali tapti vis dažnesniu pramonės efektyvumo įrankiu.