СТРОИТЕЛЬСТВО И РЕМОНТ

Разной сложности на любой вкус!

Ремонт квартир » Как получать электроэнергию из соленой воды: новый способ альтернативной энергетики

Как получать электроэнергию из соленой воды: новый способ альтернативной энергетики

Задумывались ли Вы, каким образом сок поступает вверх по деревьям, достигая высоты 100м (например, у секвойи)?  Сокодвижение в направление зоны фотосинтеза осуществляется за счет физического явления – осмоса. Переводя это в область физики, получается следующее: если два раствора разной концентрации поместить в сосуд с полупроницаемой мембраной, то спустя время там появится разность уровней. Например, если в  сосуд с перегородкой поместить пресную и морскую воду,  то по причине различной концентрации соли возникнет осмотическое давление, вследствие которого поднимется уровень морской воды. Молекулы морской воды переместятся из зоны высокой концентрации в зону, где меньше молекул воды.

Перепад уровней воды применяется в гидроэлектростанциях. Относительно пригодности эффекта осмоса в промышленном применении получены следующие расчеты:  при солености морской воды 35 г/литр за счет явления осмоса создается перепад давления 2 389 464 Паскаля или около 24 атмосфер, что эквивалентно плотине высотой 240 м. Энергия вырабатывается турбиной не от перепада давления, а благодаря объему воды. Необходимо, чтоб осмотическая мембрана выдерживала давление, которое в 20 раз превышает давление в водопроводной трубе. Противоречие, которое состоит в том, что одновременно мембрана должна иметь такую пористость, чтоб не пропускать молекулы солей, мешало активному применению осмоса в промышленности.

Решая эту задачу, была изобретена мембрана Лоэба, которая выдерживала огромное давление, одновременно задерживая частицы размером 5 микрон. Применить такую мембрану долго не удавалось, поскольку она стоила баснословные деньги, была весьма капризна и обладала низкой проницаемостью.

Прорыв для использования мембран наступил в конце 80-х годов прошлого века одновременно с изобретением модифицированной полиэтиленовой пленки на керамической основе. Эта усовершенствованная структура полиэтилена позволила создать спиральные мембраны и применять их при производстве осмотической энергии. Первая осмотическая электростанция была построена в 2009 году, именно она и продемонстрировала потенциал выработки этого вида энергии, несмотря на то, что она вырабатывала всего 4 кВт мощности, которых хватает всего для 2-х электрочайников. Если в течение ближайших лет удастся решить проблему, связанную с характеристиками мембран, то новый альтернативный источник альтернативной энергии займет ведущее место в экологически чистых энергоносителях. В отличие от ветрогенераторов и солнечных коллекторов станции осмоса могут работать круглосуточно вне зависимости от погодных условий.

Мировой резерв энергии осмоса огромен - ежегодный сброс пресных речных вод составляет более 3700 кубических километров. Если же удастся использовать всего 10% этого объема, то можно вырабатывать более 1,5ТВт/часов электрической энергии, что соответствует примерно 50% европейского потребления.