Осмотический генератор — новая отрасль альтернативной энергетики?

Новые успехи в разработке технологии осмотической генерации делают возможным ее коммерческое использование в долгосрочной перспективе. Первый в мире прототип осмотической электростанции в Тофте (Норвегия) в 2009 г. до сих пор производит заданные 4 КВт мощности. Недавно в Nature опубликовали новое исследование ученых из EPFL, которое позволяет создавать гораздо более мощные установки. Может ли новая технология повлиять на рынок энергоресурсов?

Об осмотической технологии генерации мало кто слышал, хотя технология была впервые описана еще в 1970-х. Осмотическая электростанция имеет мембрану и два резервуара. В одном - жидкость с высоким содержанием солей, в другом — с низкой. Молекулы чистой воды притягиваются к мембране, проходят через нее и создают повышенное давление в резервуаре с соленой водой. Это давление можно использовать для вращения турбины. Фактически, это некий аналог гидроэлектростанции, которая может использовать пресную воду рек и озер, а также соленую морскую воду для выработки электричества. При этом используется «бесконечный» энергоресурс и выбросы вредных веществ нулевые.


В осмотической электростанции молекулы чистой воды (зеленый цвет) самостоятельно «проскакивают» через мембрану и создают давление в резервуаре с морской водой

Ранее подобна генерация была лишь предметом теоретизирования ученых, поскольку создать нужную мембрану с нанопорами было сложно. Сегодня это возможно, и осмотические электростанции, теоретически, могут вырабатывать значительное количество энергии.

В новом исследовании EPFL ученые указывают, что мембрана площадью 1 кв. м. может генерировать мощность до 1 МВт. Этого было достаточно для питания 50 тыс. энергосберегающих лампочек. Подобной эффективности даже близко нет ни у солнечных панелей, ни у ветряков. По оценкам исследователей, осмотические электростанции глобально могут производить около 2 ТВт — это сопоставимо с 2000 ядерными реакторами. Еще одно уникальное преимущество осмотической энергии — исключительная дешевизна строительства вспомогательной инфраструктуры. Фактически, все что необходимо — это две емкости для воды, трубопроводы, турбина и мембрана.

Для начала коммерческой эксплуатации подобных электростанций необходимо решить две проблемы. Первая — массовое производство крупных надежных мембран, вторая — создание системы очистки воды, предотвращающей засорение пор в мембране. Один из авторов исследования, хорватский ученый Александра Раденович (Aleksandra Rađenović), заявила, что эти проблемы легко решаются с помощью существующих технологий. Она затруднилась сказать, когда технология может выйти на рынок и начать коммерческую эксплуатацию.

Скорее всего, при должных инвестициях первые осмотические электростанции мощностью в сотни киловатт можно разработать в течение нескольких лет. В отличие от энергии солнца и ветра, осмотическая тяга работает круглосуточно и при любой погоде, к тому же электроэнергия наиболее востребована как раз в прибрежных зонах. Таким образом, в долгосрочной перспективе осмотическая энергетика, наряду с ветровой и солнечной, может стать фактором давления на стоимость ископаемого топлива.