|
W poszukiwaniu nowych źródeł energii odnawialnej naukowcy spoglądają w stronę słońca, wiatru oraz oczywiście różnych biopaliw. Jednak w Norwegii pewna firma pokłada nadzieje w słonej wodzie.
Termin "osmoza" przywoła zapewne u większości wspomnienia lekcji
biologii ze szkoły średniej. Jest to proces, w którym woda przemieszcza się
roztworu o niższej gęstości, na przykład soli, do roztworu o wyższej gęstości
poprzez membranę.
Stary pomysł
Postanowili to wykorzystać Norwegowie z zajmującej się energią odnawialną
firmy Statkraft. To fascynujący projekt - z szacunków naukowców ze
Statkraft, gdyby policzyć ilość odpowiednich rzek na całym świecie, ten
sposób pozyskiwania energii mógłby zapewniać 1,7 tys. terawatogodzin
energii rocznie. To całe zużycie energii w Chinach w 2002 roku.
W czerwcu Statkraft rozpoczęło budowę pierwszej na świecie elektrowni
wykorzystującej osmozę i ma nadzieję uruchomić ją przed końcem roku.
Zajmuje ona 100 metrów kwadratowych i mieści się w fabryce celulozy koło
fiordu Oslo. Powinna produkować cztery kilowaty energii. Jeśli wszystko pójdzie
zgodnie z planem, Norwegowie chcą w przeciągu siedmiu lat skonstruować
prawdziwą elektrownię, dającą 100 megawatów energii rocznie.
O wykorzystaniu osmozy do produkcji energii mówi się od lat siedemdziesiątych.
Teoria jest prosta - woda morska i słodka są filtrowane, aby usunąć muł,
a następnie wpompowywane do rur. Potem przechodzą do systemu membran ukształtowanych
w spirale, aby zwiększyć ich powierzchnię. Zawarta w słonej wodzie sól
przeciąga słodką wodę przez membranę, co powoduje wzrost ciśnienia i
przepuszczenie wody przez turbinę.
Tak więc dlaczego nikt nie wykorzystał tego pomysłu wcześniej? - Membrana
to największe wyzwanie - mówi Stein Eirk Silhagen, wiceprezes zajmujący się
projektem energii z osmozy w Statkraft. - Testowaliśmy bardzo wiele dostępnych
na rynku materiałów, ale żadne nie spełniały naszych oczekiwań.
Badania nabrały tempa
Skilhagen tłumaczy, że istniejące membrany tworzone są z myślą o przemyśle
odsalającym i nie są w stanie sprostać dwóm podstawowym wymaganiom
elektrowni opartej na osmozie. Membrana w elektrowni musi poradzić sobie z
bardzo dużą ilością przepływającej wody, a jednocześnie materiał, z którego
jest zrobiona, musi mieć szczeliny na tyle drobne, by woda słodka i słona
nie zmieszały się.
Po
konsultacjach z 20 naukowcami z centrów badawczych w całej Europie,
Statkraft znalazło membranę, która może być wykorzystana w małej
elektrowni, ale nie sprawdzi się do końca w dużej.
Statkraft nie wyjawia swoich sekretów. Wiadomo tylko, że membrana wykonana
jest z polimeru bardzo podobnego do plastiku i niesamowicie cienkiego. - Gdybyście
ją zobaczyli i dotknęli, to nie odróżnilibyście jej od kartki papieru -
twierdzi Skilhagen.
Jednak do dużej elektrowni nie wystarczy. - W przeciągu dwóch lat planujemy
dokonać znaczących postępów w badaniach - dodaje Skilhagen.
To zdecydowany postęp w porównaniu z latami siedemdziesiątymi, gdy Sidney
Loeb z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles zajmował się procesem
odsalania i wpadł na pomysł wykorzystania osmozy do produkcji energii. Ideę
rozwijali Torleif Holt i Thor Thornsen, naukowcy z norweskiego instytutu
badawczego SINTEF.
Badania nabrały tempa, gdy w 1997 roku zainteresował się nimi Statkraft,
firma, która już wtedy zajmowała ważne miejsce w sektorze energii
odnawialnej w Europie. W 2003 roku firma testowała prototyp tak mały, że
jedna z jego wersji znajduje się na biurku Skilhagena. Od tego czasu firma
zdecydowanie powiększyła rozmiar generatorów korzystających z osmozy.
Surowca nie zabraknie
Statkraft nie jest ślepy na wyzwania stojące przed nową technologią, a zwłaszcza
jej opłacalnością. Choć elektrownie można budować pod ziemią, są
ogromne - potrzeba powierzchni stadionu piłkarskiego, aby dostarczyć prąd
15 tys. domów.
Do tego, jak wszystkie inne alternatywne źródła energii, prąd z osmozy nie
jest tani. - Nie możemy konkurować z elektrowniami gazowymi ceną, ale
wydaje mi się, że powinniśmy być konkurencyjni wobec energii wiatrowej z
generatorów stawianych na morzu i z elektrowniami pływowymi - mówi
Skilhagen. Cena energii z jego elektrowni szacowana jest na 100 euro za
megawatogodzinę.
Jednak
w przeciwieństwie do innych alternatywnych źródeł energii, takich jak słońca
i wiatru, podstawowych składników potrzebnych do produkcji energii drogą
osmozy, wody słonej i słodkiej, nie brakuje. Skilhagen mówi, że potrzebne
jest jedynie miejsce, gdzie dostępna jest wystarczająco słona woda i woda słodka,
a takich miejsc jest w bród w pobliżu miast i centrów przemysłowych. W
przeciwieństwie do innych technologii wytwarzania energii w morzu, osmoza nie
wymaga walki z ciężkim środowiskiem głębokomorskim. Dodatkowo przepływ
wody można regulować, więc sezonowe i dzienne zmiany w pogodzie i pływach
wody nie są problemem.
Reese Tisdale z Emerging Energy Research, twierdzi, że dzięki zwolnieniom
podatkowym i innym pomocom ze strony rządów, Europa staje się epicentrum
rozwoju energii odnawialnej.
Wsparcie rządowe raczej będzie coraz mocniejsze. W marcu zeszłego roku,
kraje Unii Europejskiej zgodziły się na ustalenie celu - 20 proc. energii z
odnawialnych źródeł do roku 2020.
Tyle czasu może wystarczyć, aby energia z osmozy stała się jednym elementów
wchodzących w skład rozwiązania zapewniającego energię Europie, a w
przyszłości całemu światu.
- Jakby nie patrzeć, każda technologia ma swoje słabe strony - stwierdza
Tisdale. - Wiatr nie zawsze wieje, słońce nie zawsze świeci. Idealne jest
to, że nasze potrzeby energetyczne zaspokoi cały wachlarz technologii.
Źródło: Forbes.com, gazeta.pl
|