Pridobivanje energije s pomočjo osmoze

Delovanje osmoze bodo strokovnjaki že kmalu uporabili za pridobivanje »čiste« energije. Osmozne elektrarne izkoriščajo različno vsebnost soli med sladko in morsko vodo na izlivih rek. Na Norveškem bi lahko koncem leta 2015 začeli uporabljati že prve take naprave, za pridobivanje električne energije v komercialne namene. V kraju Geesthach/Oslo – je že večina ljubiteljev safalad doživela, da njihova priljubljena jed pri kuhanju v vodi poči. Za tem stoji učinek, ki ga imenujemo osmoza: dve tekočini z različno vsebnostjo soli, se nahajata v isti posodi. Ločeni sta le s pol propustno steno. Stena vodo prepušča, ionske soli pa zadržuje.

Delta Nil v Egiptu: pridobivanje energije iz razlike v koncentraciji.

V takih okoliščinah si voda zmeraj prizadeva, da bi različne koncentracije izenačila. Pretakajo se iz strani z nižjo koncentracijo, skozi membrano, v smeri višje koncentracije soli. Tam se pritisk poviša. Za klobaso to pomeni, da se pri segrevanju vode z nizko koncentracijo soli le ta steka skozi pol prepustno kožo, v krepki kos mesa. Zaradi visokega notranjega pritiska koža popusti in poči.

Na osnovi tega fenomena si strokovnjaki prizadevajo zaključiti novi energijski vir. Ideja temelji na osnovi izkoriščanja koncentracijske razlike med slano vodo v morju in sladko vodo v rekah. Na izlivu reke, kjer se ti dve vodi srečujeta, želijo zgradili elektrarno, ki deluje na principu osmoze. V taki napravi se pretakata sladka in slana voda preko bazena, ki je ločen s pol prepustno membrano. Zaradi različne koncentracije soli prodira sladka voda skozi pol prepustno membrano v del bazena z morsko slano vodo. Na tej strani bazena pride zaradi večje količine vode do nadtlaka. Del viška vode odteka in poganja turbino.

Čeprav je ta način pridobivanja električne energije predlagal v sedemdesetih letih že raziskovalec Sidney Loeb, je razvoj elektrarn na principu delovanja osmoze šele na začetku. Norveški energetski koncem Statkraft je začel v povezavi z znanstveniki GKKS - raziskovalnim središčem v Geestahachtu pri Hamburgu in z drugimi priznanimi strokovnjaki z novim projektom, ki ga podpira Evropska unija. Kemiki iz Geesthachta so odgovorni za funkcionalni razvoj membrane. Klaus - Viktor Peinemann vodja projekta pri GKKS, pravi, da so pri razvoju že zelo napredovali.

5 Wattov po m² membrane

Kritična velikost je učinek, ki ga lahko proizvedejo na m² membrane. Na začetku so lahko proizvedli samo manj kot 0,1 Watta po kvadratnem metru, tri leta pozneje so pridobili že približno dva Watta po kvadratnem metru. Slika št, 1 prikazuje osmozni proces.

Slika: Proces osmozne moči

Osmozna elektrarna: brez škodljivih emisij

Leta 2004 je Norveška prevzela financiranje projekta. Cilj projekta je, učinek se mora povečati na 5 Wattov po m², šele takrat bo pridobivanje električne energije na ta način gospodaren. V praksi je treba predhodno še preveriti obstojnost tankih membran. To se izvaja v dveh pilotskih napravah na Norveškem. S štirimi kvadratnimi metri in s stotinko kvadratnega metra, poroča Stein Erik Skilhagen član Statkrafta. Za gospodarno pridobivanje električne energije na ta način bodo potrebne naprave, ki bodo sto tisočkrat večje, kot sta ti napravi.

Da ne prihaja do vpliva na naravo, lahko te naprave postavimo tudi pod zemeljsko površino. Prišel je nov čas pridobivanja energije, ki ne proizvaja škodljivih emisij. Ta energija je dosegljiva dan in noč in ni odvisna od vremenskih vplivov. Primerjamo jo z energijo, ki jo pridobivamo iz Sonca in vetra. Deset odstotkov potrebne električne energije bo pridobivala Norveška iz osmoze. Treba bo prehoditi še dolgo pot, da bo električna energija iz osmozne ogrela kuhalno ploščo na kuhalniku in, da bo voda v loncu za kuhanje klobase zavrela. Pogledi Statkrafta so optimistični.

Že leta 2015 predvidevajo prvo komercialno elektrarno. Norveška ima veliko rek, ki se izlivajo v morje. Računajo, da bi lahko za začetek pridobili približno dvanajst milijard kilovatnih ur energije letno, kar pomeni 10 % potrebne električne energije letno. Izračunali so, da bi v celi Evropi lahko letno pridobili približno dvesto milijard kilovatnih ur. Da bo prva elektrarna v Nemčiji, ki bo začela obratovanje, bo treba še počakati. Glede na Norveško je v Nemčiji zelo malo izlivov rek v morje. Reka Elba z njenim dolgim izlivom, ni primerna za izgradnjo osmozne elektrarne, saj je mešanje slane in sladke vode zelo intenzivno in tako se zmanjšuje koncentracija slanosti.

Ž.H.