Япония открыла свою первую электростанцию, работающую по принципу осмоса. Это вторая действующая осмотическая электростанция, основанная на принципе диффузии жидкостей (осмос), в мире, и, как ожидается, она будет обеспечивать электроэнергией 220 домохозяйств. Энергия вырабатывается путем смешивания пресной и солёной воды.
Электростанция является частью опреснительной установки в Фукуоке. Фото: Управление водоснабжения района Фукуока
Между резервуарами с пресной и солёной водой расположен фильтр, пропускающий только воду, но не соль. Жидкости пытаются компенсировать разницу в концентрации солей. Пресная вода проходит через фильтр в резервуар с солёной водой. Там давление повышается, что приводит к повышению уровня воды. Это повышение давления может быть использовано для привода турбины, как это происходит на обычной электростанции.
Источником солёной воды для электростанции служит не морская вода, а «сточные воды» с расположенного неподалёку опреснительного завода. Преимущество такой технологии заключается в более высокой концентрации соли в воде и, следовательно, более высоком осмотическом давлении. Это значит, что вырабатывается больше энергии. Кроме того, вода уже предварительно фильтруется, и инфраструктура, такая как насосы, тоже имеется. Пресная вода поступает с очистных сооружений.
Этот вид энергии практически не используется, хотя, по крайней мере, в теории, он очень эффективен. Первая в мире электростанция, работающая на принципе осмоса, недалеко от Осло, была введена в эксплуатацию в 2009 году, но закрылась четыре года спустя.
Выработка энергии этими электростанциями недостаточна. Часть энергии уже теряется из-за потерь на перекачку и трение непосредственно на мембране. Поэтому извлечь хоть какую-то чистую энергию из такой электростанции крайне сложно. Единственная действующая осмотическая электростанция, помимо японской, расположена в Дании и управляется стартапом SaltPower.
В Дании также используют не просто морскую воду, а солёные сточные воды с соляных шахт. Содержание соли в этой воде примерно в восемь раз выше, чем в морской. Такое решение, в сочетании с использованием высокоэффективных насосов высокого давления, позволяет вырабатывать достаточно энергии для обеспечения примерно 200–250 домохозяйств. Пилотная установка была запущена в эксплуатацию в 2023 году.
Однако исследователи продолжают работать над повышением эффективности осмотических электростанций. Более эффективные насосы и более качественные фильтрующие мембраны постепенно делают электростанции более рентабельными. По данным исследователей, смешение пресной и солёной воды в переходных зонах между реками и морями (так называемых эстуариях) по всему миру создаёт объём неиспользованной энергии, эквивалентный мощности примерно 2000 атомных электростанций.
