Электричество из морской воды

Потенциал осмотических станций в Европе составляет 200 миллионов. Мегаватт-часов в год, а во всем мире – около 1600 миллионов.
Источник: Statkraft

Крупнейший норвежский электроэнергетический концерн Statkraft приступает к строительству первой в мире осмотической электростанции. Она сооружается в местечке Тофте, в часе езды от Осло на берегу фиорда, носящего имя норвежской столицы. Место стройки выбрано идеально: с одной стороны залив, а рядом пресные озера. Принцип получения электроэнергии на первый взгляд весьма прост. Соленая и пресная вода сливается друг с другом через полупроницаемую мембрану. В результате происходит процесс, известный физикам как «осмос» – перенос вещества из одного раствора в другой через мембрану. Растворы имеют свойство выравнивать концентрацию минералов по отношению друг к другу: молекулы пресной воды проникают через полупроницаемую мембрану в соленую воду и создают в ней избыточное давление, которое вращает турбину, вырабатывающую электрический ток.

Самая большая сложность заключается в том, чтобы на основе этого простого принципа создать эффективную установку для производства электроэнергии. Все зависит здесь от разработки оптимальной мембраны. Она должна задерживать соль с одной стороны и пропускать воду с другой и делать это как можно активнее. К решению этой проблемы подключился институт по изучению полимеров исследовательского центра GKSS в Геестхахте под Гамбургом. Как сообщил руководитель проекта профессор Клаус-Виктор Пайнеманн, в результате многочисленных опытов немецким ученым удалось изготовить мембрану, позволяющую в двадцать раз увеличить мощность вырабатываемого тока – от 0,1 до 2 ватт с одного квадратного метра мембраны. Теперь ученые поставили перед собой новую задачу: добиться увеличения мощности тока до 3 ватт. Но и это не предел. Для того чтобы осмотическая электростанция работала действительно экономично, потребуется достичь мощности от 4 до 5 ватт на квадратный метр. Существуют и другие проблемы – устранение на мембране известковых отложений и водорослей. Однако это не так сложно. При регулярной мойке, считает Пайнеманн, мембрана может прослужить свыше пяти лет.

Независимо от того, насколько быстро ученым удастся оптимально решить технические проблемы, Statkraft намерен завершить строительство электростанции к концу 2008 года. По словам менеджера концерна по инновационным проектам Эрика Скилхагена общая поверхность мембраны достигнет 2000 квадратных метров. В целях экономии пространства она будет наматываться в виде трубы. Максимальная мощность прототипа осмотической электростанции составит не более 10 кВт. Это, конечно, немного, однако его запуск поможет накопить необходимый опыт, выявить возникающие проблемы и оптимизировать процесс.

Работа над проектом электростанции на основе осмоса продолжалась почти десять лет. Концерн намерен продолжить исследования в этой области и выделяет на эти цели 12,5 миллиона евро. В качестве следующего шага намечено создать демонстрационную установку общей мощностью в 1 или 2 мегаватта и поверхностью мембраны соответственно 200 000 и 400 000 квадратных метров. С 2015 года концерн планирует выйти на рынок с коммерческими осмотическими электростанциями. Он убежден, что тем самым открывает дверь в весьма перспективное будущее. Ведь такие станции можно строить повсюду, где соприкасается пресная и соленая вода, практически во всех устьях впадающих в море рек. По оценкам Statkraft, потенциал подобных станций в Европе составляет 200 млн. МВт-ч в год, а во всем мире – около 1600 млн. Это около 10% глобального энергетического баланса нашей планеты.

По оценкам специалистов «ГидроОГК» в России подобные технологии пока неизвестны. Только после начала эксплуатации таких станций «ГидроОГК» в состоянии дать оценку перспектив их использования в России.