Nie wiatr, nie słońce, tylko woda

Elektrownie słoneczne i wiatrowe są coraz bardziej opłacalne, ale czy tylko one są w stanie dostarczyć nam taniej, ekologicznej i co najważniejsze, bezpiecznej energii? Jakiś czas temu pisaliśmy o , a dzisiaj chcemy skupić się na coraz bardziej obiecującym projekcie, jakim są elektrownie osmotyczne.

W takich elektrowniach bez problemu można uzyskać 1 GW energii, która jest w stanie zasilić aż 400 tys. gospodarstw domowych, a to wszystko za sprawą osmozy. Osmoza jest rodzajem dyfuzji zachodzącej na styku dwóch roztworów o różnym stężeniu. W tym przypadku chodzi o budowę elektrowni w punkcie mieszania się wody słodkiej (z rzek) ze słoną (z morza).

W wodzie o większym zasoleniu występuje rodzaj podciśnienia, które wciąga cząsteczki wody o mniejszym zasoleniu, przez co faktycznie zwiększa się jego ciśnienie. Zaledwie 2 m3 płynów o różnym stężeniu generuje energię, jaką dałby 1 m3 wody spadający w wodospadzie o wysokości 175 m.

Aby uzyskać takowe ciśnienie, potrzebne jest zastosowanie specjalnej błony, która przepuszcza jony tylko w jedną stronę (osmoza ciśnieniowa).

Istnieje też inny sposób pozyskania energii i polega on na odwróconej elektrolizie (RED), która zakłada istnienie membrany z licznymi mikrokanalikami rozdzielającej kationy i aniony, dzięki czemu tworzą się lokalne małe napięcia.

Co ciekawe, francuscy naukowcy odkryli niedawno, że nanorurki z azotku boru znacznie zwiększają napięcie między jonami wody o małym i dużym zasoleniu. Nowe odkrycie znajdzie zastosowanie w metodzie RED. Okazuje się, że zastosowanie nanorurek z azotku boru daje lepsze efekty niż wykorzystywane do tej pory materiały.

Membrana z nanorurek z azotku boru silnie przyciąga jony dodatnie, przez co płynie przez nią nawet 1-amperowy prąd. Tylko jeden m2 takiej membrany może wygenerować 4 kW energii, to prawie 1000 razy większa sprawność niż w przypadku osmozy ciśnieniowej.

W naszym kraju mamy kilka miejsc, w których można byłoby wybudować takie niezwykle wydajne elektrownie. Pytanie tylko, czy one nie wpłyną niekorzystanie na lokalne ekosystemy wodne?