Japan otvorio svoju prvu osmotsku elektranu: Šta je to i kako funkcioniše?
U Japanu je otvorena prva osmotska elektrana koja koristi razliku u koncentraciji između slatke i morske vode za proizvodnju struje.
Tehnologija je još u razvoju, ali ima prednost u odnosu na druge obnovljive izvore jer obezbjeđuje stabilnu energiju tokom cijelog dana i noći. Iako postoje tehnički izazovi, poput gubitka energije pri pumpanju vode, napredak u membranskoj tehnologiji i iskustva iz Danske, Norveške i Koreje pokazuju njen potencijal za širu primjenu.
Japan je otvorio svoju prvu osmotsku elektranu u jugozapadnom gradu Fukuoka.
Ovo je tek druga elektrana te vrste u svijetu, a očekuje se da proizvodi oko 880.000 kilovat-časova električne energije godišnje – dovoljno da pomogne u radu postrojenja za desalinizaciju koje obezbjeđuje svežu vodu za grad i okolinu.
To je ekvivalent potrošnji oko 220 japanskih domaćinstava, navodi dr Ali Altaee sa Univerziteta za tehnologiju u Sidneju (UTS), specijalista za razvoj alternativnih izvora vode.
Iako je ova tehnologija još u povoju i trenutno se koristi samo u manjem obimu, ona ima prednost u odnosu na neke druge obnovljive izvore energije jer je dostupna 24 sata dnevno, bez obzira na vjetar, vrijeme ili druge spoljne uslove. Zasniva se jednostavno na miješanju slatke i slane vode, tako da protok energije može da traje neprekidno, obezbjeđujući stabilan izvor električne energije.
Šta je osmotska energija?
Osmotska energija koristi prirodni proces osmoze – kretanje vode kroz polupropustljivu membranu iz manje koncentrisanog rastvora u koncentrisaniji, u pokušaju da se izjednači koncentracija na obje strane.
Zamislite čašu podijeljenu vertikalno tankom polupropustljivom pregradom: ako je na jednoj strani slana voda, a na drugoj čista sveža voda, ona će prirodno teći ka slanijoj strani kako bi je razblažila, jer so ne može da prođe kroz membranu.
Elektrane koje koriste osmotsku energiju primenjuju isti princip – sa slatkom vodom i morskom vodom koje se postavljaju sa različitih strana specijalne membrane, pri čemu je morska voda blago pod pritiskom, prenosi Guardian. Kada voda prelazi ka slanijoj strani, povećava se zapremina pod pritiskom, što se može iskoristiti za proizvodnju energije.
U postrojenju u Fukuoki, sa jedne strane membrane nalazi se svježa voda ili prečišćena otpadna voda, a sa druge morske vode. Kako pritisak raste, dio vode se kanališe kroz turbinu povezanu sa generatorom, proizvodeći električnu energiju.
Gdje se još koristi ova tehnologija?
Postrojenje u Fukuoki je drugo takvo na svijetu. Prvo je izgrađeno 2023. u Mariageru, Danska, od strane kompanije SaltPower, navodi profesorka Univerziteta u Melburnu Sandra Kentiš.
Japanska elektrana je veća od danske, prema riječima dr Altaeea, iako imaju gotovo isti kapacitet rada. Demonstracioni projekti manjeg obima već su sprovedeni u Norveškoj i Južnoj Koreji. UTS u Sidneju ima svoj prototip, ali je program izgubio zamah tokom pandemije. Altaee je također pomogao u izgradnji prototipova u Španiji i Kataru.
Koji su izazovi?
Iako je ideja jednostavna, povećanje kapaciteta predstavlja izazov. Kentish objašnjava da se dosta energije gubi tokom pumpanja vode u elektranu i prolaska kroz membrane.
Iako se energija oslobađa kada se slana i slatka voda pomešaju, veliki dio se gubi na pumpanje tokova i trenje kroz membrane. To znači da je neto dobijena energija mala.
Međutim, napredak u tehnologiji membrana i pumpi smanjuje ove probleme. Takođe je značajno da japanska elektrana koristi koncentrisanu morsku vodu – slanu vodu koja ostaje nakon desalinizacije – čime se povećava razlika u koncentraciji i dostupna energija.
