Экологическая энергия Осмоса

Германские газеты "Штерн" и "Шпигель" рассказывают, что одна из разработок немецких ученых по развитию альтернативных источников энергии скоро найдет практическое применение. В Норвегии к 2015 году планируется запустить в действие первую установку, вырабатывающую электроэнергию на основе явления осмоса.

Учёные Исследовательского центра GKSS, расположенного в окрестностях Гамбурга, разработали технологию, которая позволила бы добывать энергию за счёт осмотического давления, возникающего при слиянии пресной и солёной воды там, где реки впадают в море.

Фото: ESA

Доктор Клаус-Виктор Пайнеман, глава отдела химии GKSS, поясняет, какие условия необходимы для возникновения осмотического давления:

"Если смешивание двух жидкостей с различным содержанием соли происходит в закрытом резервуаре, то со стороны морской воды возникает избыточное гидростатическое давление, называемое осмотическим. Чтобы использовать его для производства энергии, в месте впадения реки в море нужно установить большой резервуар с двумя камерами, отделёнными друг от друга полупроницаемой мембраной, пропускающей воду и не пропускающей соль. Одна камера заполняется солёной, другая – пресной водой".

Находящаяся под столь высоким осмотическим давлением вода подаётся на турбину генератора, вырабатывающего электроэнергию. Казалось бы, всё просто. Стоит ли удивляться тому, что идея использовать осмос как источник энергии зародилась более 40 лет назад. Однако одним из главных препятствий в то время стало отсутствие мембран должного качества. Но сегодня химики Исследовательского центра GKSS уверены, что решили проблему. В ходе экспериментов их мембрана проявила себя с самой лучшей стороны. Как поясняет Пайнеман, на данный момент главное – увеличить энергопроизводительность мембран в расчете на единицу поверхности. В начале разработок она равнялась всего 0,1 Ватт на квадратный метр мембраны, теперь ученые надеются достичь показателя в 5 ватт.

Схема электростанции, использующей энергию осмоса

Фото: GKSS-Forschungszentrum

Хотя предложение по использованию энергии осмоса было сделано израильским ученым Сиднеем Лоебом еще в 70-е годы, проект в этой области был одобрен Евросоюзом только в 2001 году. Серия публикаций о возможности получения энергии за счет осмоса появилась в 2003 году, и использовать подобную энергию предполагалось именно в Норвегии. И уже с 2004 года правительство Норвегии совместно с энергетическим концерном "Statkraft" начало целевое финансирование в этой области.

Первая пилотная установка, возводимая компанией "Statkraft" с 2003 года в одном из фьордов на севере Норвегии, должна была обеспечить электроэнергией 300 тысяч семей.

Сейчас существуют уже две пилотные установки с площадью мембран четыре и сто квадратных метров. В будущем, как утверждает Штайн Эрик Скилхаген из концерна "Statkraft", общая площадь мембран во всех запланированных электростанциях должна достичь десятков тысяч квадратных метров.

К 2015 году концерн планирует запуск первой коммерческой установки. Теоретически в одной только Норвегии за счёт осмоса может быть выработано столько энергии, что её хватит на 1,2 миллиона семей, – утверждает компания "Statkraft". Концерн считает, что за счет подобных установок можно обеспечить 10% всего энергопотребления страны. А если использовать возможности энергии осмоса на всем пространстве Евросоюза, можно вырабатывать 200 миллиардов киловатт-часов в год.

В России, к сожалению, финансирование подобных разработок практически не ведется. И совершенно напрасно – природные особенности нашей страны позволяют широко использовать энергию осмоса. Кроме того, при этой технологии чрезвычайно важно качество и технологические особенности используемых в установках мембран. А по утверждению Министерства Науки России, в подавляющем большинстве направлений мембранной технологии российские ученые занимают ведущее положение в мире. По ряду направлений, в т.ч. нанофильтрация, фундаментальные исследования по проблемам обратного осмоса, газоразделения, первопорации, трековые мембраны, российская наука превосходит мировой уровень. Это подтверждается продажей лицензий на производство мембран, мембранного оборудования и изделий в США, Китай и Аргентину.

Источники: Stern.de, Spiegel.de, Немецкая волна и Mon.gov.ru.

Фото: 1os.ru