Осмотске електране. Друга врста производње алтернативне енергије

Ако почнемо да говоримо о алтернативној енергији, тада већина људи долази до слика соларних панела или ветротурбина. Знају се недостаци или њихова ограничења у раду. Геотермалне електране са плимом и осеком су сложене и њихова изградња је географски ограничена на неколико места на планети. Постројења за биогас раде несметано само у топлим земљама. Могуће је поставити МицроХПс (плутајуће или мале брзине генератора на темељ гомиле) дуж обала река, али ни овај правац не напредује.

Мислим да за оне које занима ова тема информације о осмотским електранама, које су у нашем веку нанотехнологија, полимерне мембране, могу постати врло озбиљан пораст укупног удела електричне енергије коју генеришу Планета.

Па, о чему ми причамо? Прво теорија. У физици је познат ефекат осмозе:

Овај феномен се дешава када две течности са различитим концентрацијама соли почну да се мешају кроз полупропусну мембрану. Они. течност са нижом концентрацијом соли разређује течност са вишом концентрацијом. Мембрана делује у једном правцу - омогућава практично само молекулима воде да пролазе кроз и у једном смеру. Тако ће се у посуду у којој је била слана вода додати или вода и њен стуб ће порасти или ће се створити притисак. И од вода је нестлачива, тада се овај вишак притиска може користити за окретање турбине и генератора.

Захваљујући овом феномену могуће је подићи водени стуб за 240 м или створити притисак до 24 атмосфере (при разређивању слане воде сланошћу од 35 г / литар)! Феномен осмозе сама природа још ефикасније користи код биљака и дрвећа (пораст влаге дуж дебла).

Од средине 1980. правац мембрана за осмотско пречишћавање воде и његово десалинирање се активно развија. И од овог периода, постала је могућа не теоретска, већ већ практична примена овог ефекта за производњу електричне енергије. Прву осмотску електрану спровели су норвешки научници уз подршку локалне енергетске компаније Статкрафт. Су коришћени Лоебове мембране израђен од модификованог полиетилена на керамичкој основи. Они могу да поднесу огроман притисак. Све изгледа овако:

Адаптирали су зграду у Тофту, која се налази на обали реке која се улива у море. Вода из реке гравитацијом се улива у зграду. Тамо се пречишћава и напаја у спиралне мембранске биљке за мешање са сланом водом, која се пумпа из мора и такође доводи у постројење (други тобоган). Због добијеног притиска у сланој води турбина се покреће и кроз њу се ротира генератор. Дијаграм уградње:

Осмотске коморе типа ваљака. Слично онима који се користе у постројењима за пречишћавање канализације. Пумпе које доводе воду у осмотско постројење напајају се електричном енергијом коју постројење производи. Струја независних произвођача потребна је само за покретање станице. Мешовита речна и морска вода испушта се у море.

Станица је потрошена на државни грант норвешке владе од 20 милиона долара. Станица је започела са производњом само 4 кВ * х електричне енергије. Планови за 2015. годину требало је да повећа капацитет на 25 МВ. Да ли је успео или је пројекат замрзнут - нисам нашао информације.

Извор: http://www.chekltd.com/node/673

Чињеница је да комерцијална употреба такве технологије има смисла ако су мембране ефикасне у вредностима 5 В / м2 из подручја мембране. Само на осмотској станици у Тофту 1 В / м2 из подручја мембране.

Али напредак не стоји. У физици су познате угљеничне наноцеви. Мембране на њиховој основи су врло ефикасне. Такве мембране ће повећати перформансе до 4000 В / м2. Ова ефикасност премашује показатеље било којих генеришућих извора!

А ултратанки графенски филмови повећаће индикатор на 10 кВ / м2 из подручја мембране, пошто само молекули воде могу да прођу у једном правцу. Замислите, осмотска фабрика величине плинске боце од 50 литара са сталним доводом соли и свеже воде може створити притисак за окретање турбине и 5-10 кВ генератора! Све се своди на трошкове производње таквих мембрана.

Са таквом стопом валута, наш Руснано би преузео контролу над нишом. за графенске филмове имамо огромну предност:

Графенске наноцеви су 150 пута јаче од било ког челика. А Русија је постала њен највећи произвођач - 50 тона годишње. Директно сам изненађен да ли је господин Цхубаис заиста учинио нешто корисно?

Имајући све ове информације на уму, осмотске електране на ушћу могу у блиској будућности постати лидери у алтернативној енергији. Они ћуте, не испуштају штетне нечистоће у атмосферу или воду. Пожељно је опрему поставити испод нивоа воде у реци и мору - на површини неће бити индустријских зграда и грађевина.

Тренутно су такве осмотске станице најефикасније лоциране у близини постројења за десалинизацију. Јер вода која оставља биљке за десалинизацију је 10 пута сланија од морске воде.

И још једна идеја, која је још увек далека будућност: осмотске електране у океанима у близини већих градова. Познато је да сланост воде не зависи само од садржаја соли у њој, већ и од температуре. А другачије је на различитим дубинама океана. Плутајућа станица са стубовима спуштеним на дубину од неколико стотина метара и са доводом воде до њих од морске површине, могу произвести еколошки прихватљиву електричну енергију готово било где у морима и океани.

Све ме је то подсетило на футуристичке чланке и цртеже из часописа Тецхнологи оф Иоутх, Иоунг Тецхнициан оф СССР тимес.

***

Фотографије су преузете из отворених извора, са Иандек-а. Слике

претплатити се на канал, додајте га у обележиваче прегледача (Цтрл + Д). Пуно је занимљивих информација.