Prąd z elektrowni osmotycznych wkrótce w naszych domach
Naukowcy z Francji odkryli, że nanorurki z azotku boru znacznie zwiększają napięcie między jonami wody o małym i dużym zasoleniu. Ta obserwacja może zostać wykorzystana do budowy elektrowni osmotycznych przyszłości.
Obecnie ze wszystkich miejsc na Ziemi, w których woda słodka (rzeki) spotyka się ze słoną (morza, oceany) możliwe jest pozyskanie 1 TW energii. Dołączywszy do rzek jeszcze wody ściekowe, w elektrowniach osmotycznych mogłoby być produkowane aż kilkadziesiąt GW energii. Odkrycie francuskich naukowców może jeszcze bardziej przyspieszyć rozwój elektrowni osmotycznych.
Elektrownia osmotyczna to doskonały, ale niepopularny sposób wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Pierwszy tego typu obiekt powstał w Norwegii w 2010 r. i do dziś spisuje się bardzo dobrze. Mimo tego, możliwość wykorzystania zjawiska osmozy do produkcji energii to wciąż wiedza tajemna dla większości polskiego społeczeństwa.
Osmoza to rodzaj dyfuzji zachodzący na styku dwóch roztworów o różnym stężeniu. Osmoza spontanicznie zachodzi z roztworu o niższym do roztworu o wyższym stężeniu. Zjawisko to może zostać wykorzystane do produkcji prądu. W wodzie o większym zasoleniu występuje rodzaj podciśnienia, który wciąga cząsteczki wody o mniejszym zasoleniu, przez co faktycznie zwiększa się jego ciśnienie. Zaledwie 2 m3 płynów o różnym stężeniu generują energię, jaką dałby 1 m3 spadający z wodospadu o wysokości 175 m. Do odzyskania wspomnianego ciśnienia potrzebne jest zastosowanie specjalnej błony, która przepuszcza jony tylko w jedną stronę. To tzw. metoda osmozy ciśnieniowej (PRO - pressure-retarded osmosis).
Innym sposobem na pozyskanie prądu jest odwrócona elektroliza (RED), która zakłada istnienie membrany z licznymi mikrokanalikami rozdzielającej kationy i aniony, dzięki czemu tworzą się lokalne małe napięcia. Nowe odkrycie dotyczy właśnie tej metody. 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. Jeden m2 takiej membrany może wygenerować 4 kw i 30 mWh/rok - to aż tysiąc razy więcej niż obecnie stosowane systemy PRO.
Naukowcy są optymistami i wierzą, że już wkrótce prąd z elektrowni osmotycznych popłynie prosto do naszych domów.
