Η Ιαπωνία άνοιξε τον πρώτο της ωσμωτικό σταθμό παραγωγής ενέργειας, στην νοτιοδυτική πόλη Φουκουόκα.

Μόλις ο δεύτερος σταθμός παραγωγής αυτού του τύπου στον κόσμο, αναμένεται να παράγει περίπου 880.000 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας τον χρόνο – αρκετές για να τροφοδοτήσουν μια μονάδα αφαλάτωσης που παρέχει πόσιμο νερό στην πόλη και στις γειτονικές περιοχές.

1

Αυτό ισοδυναμεί, όπως αναφέρει ο Guardian, με την κατανάλωση περίπου 220 ιαπωνικών νοικοκυριών, σύμφωνα με τον Δρ. Άλι Αλτάι από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας του Σίδνεϊ (UTS), ο οποίος ειδικεύεται στην ανάπτυξη εναλλακτικών πηγών νερού.

Παρότι πρόκειται ακόμη για μια αναδυόμενη τεχνολογία που εφαρμόζεται σε μικρή κλίμακα, έχει ένα πλεονέκτημα έναντι άλλων ανανεώσιμων πηγών: είναι διαθέσιμη συνεχώς, ανεξάρτητα από τον άνεμο, τον καιρό ή άλλες συνθήκες.

Βασίζεται απλά στην ανάμειξη γλυκού και αλμυρού νερού, οπότε η ροή ενέργειας μπορεί να συνεχίζεται μέρα και νύχτα, παρέχοντας μια σταθερή πηγή ηλεκτρισμού.

Τι είναι η ωσμωτική ενέργεια και πού μπορεί να χρησιμοποιηθεί;

Η ώσμωση είναι η φυσική διαδικασία κατά την οποία το νερό περνά μέσα από μια ημιπερατή μεμβράνη από ένα λιγότερο συμπυκνωμένο διάλυμα σε ένα περισσότερο συμπυκνωμένο, στην προσπάθεια εξισορρόπησης της συγκέντρωσης και στις δύο πλευρές.

Φανταστείτε ένα ποτήρι χωρισμένο κατακόρυφα από μια λεπτή ημιπερατή μεμβράνη – αν στη μία πλευρά υπάρχει αλμυρό νερό και στην άλλη καθαρό γλυκό νερό, το γλυκό νερό θα ρεύσει προς την αλμυρή πλευρά για να την αραιώσει, αφού το αλάτι δεν μπορεί να περάσει μέσα από τη μεμβράνη.

Οι ωσμωτικοί σταθμοί ενέργειας χρησιμοποιούν αυτήν ακριβώς την αρχή, τοποθετώντας γλυκό νερό και θαλασσινό νερό σε αντίθετες πλευρές μιας ειδικής μεμβράνης, με το θαλασσινό νερό να είναι ελαφρώς υπό πίεση.

Καθώς το γλυκό νερό περνά προς την αλμυρή πλευρά, αυξάνει τον όγκο του διαλύματος υπό πίεση, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να αξιοποιηθεί για παραγωγή ενέργειας.

Στην εγκατάσταση της Φουκουόκα, τοποθετούνται γλυκό νερό – ή επεξεργασμένα λύματα – και θαλασσινό νερό στις δύο πλευρές της μεμβράνης. Καθώς η πλευρά με το θαλασσινό νερό αυξάνει σε πίεση και μειώνει την αλατότητα, μέρος του νερού διοχετεύεται σε έναν στρόβιλο συνδεδεμένο με γεννήτρια, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια.

Πού αλλού χρησιμοποιείται η τεχνολογία;

Ο σταθμός της Φουκουόκα είναι ο δεύτερος του είδους του στον κόσμο. Ο πρώτος χτίστηκε το 2023 στο Μαριάγκερ της Δανίας, από την εταιρεία SaltPower, όπως ανέφερε η καθηγήτρια Σάντρα Κέντις του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης.

Ο ιαπωνικός σταθμός είναι μεγαλύτερος από τον δανέζικο, σύμφωνα με τον Δρ. Αλτάι, αν και έχουν σχεδόν την ίδια λειτουργική ικανότητα. Πειραματικές δοκιμές έχουν πραγματοποιηθεί επίσης στη Νορβηγία και τη Νότια Κορέα.

Ο Αλτάι ανέφερε ότι το UTS έχει το δικό του πρωτότυπο στο Σίδνεϊ, αλλά το πρόγραμμα έχασε τη δυναμική του κατά την περίοδο της Covid. Έχει επίσης συμβάλει στην κατασκευή πρωτοτύπων στην Ισπανία και στο Κατάρ.

Ποιες είναι οι προκλήσεις;

Αν και η ιδέα είναι απλή, η εφαρμογή σε μεγάλη κλίμακα είναι δύσκολη.

Η Κέντις εξήγησε ότι χάνονται μεγάλες ποσότητες ενέργειας από την άντληση του νερού μέσα στον σταθμό και κατά τη ροή του μέσα από τις μεμβράνες.

“Παρότι απελευθερώνεται ενέργεια όταν το αλμυρό νερό αναμιγνύεται με το γλυκό, χάνεται επίσης πολλή ενέργεια στην άντληση των δύο ροών προς τον σταθμό και λόγω των τριβών στις μεμβράνες. Αυτό σημαίνει ότι το καθαρό ενεργειακό όφελος είναι μικρό”, είπε.

Ωστόσο, πρόοδοι στην τεχνολογία μεμβρανών και αντλιών μειώνουν αυτά τα προβλήματα, πρόσθεσε.

“Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι ο ιαπωνικός σταθμός χρησιμοποιεί συμπυκνωμένο θαλασσινό νερό – την άλμη που μένει μετά την αφαίρεση του πόσιμου νερού σε μια μονάδα αφαλάτωσης – ως τροφοδοσία, κάτι που αυξάνει τη διαφορά στις συγκεντρώσεις αλατιού και επομένως την διαθέσιμη ενέργεια”.

Τι σημαίνει αυτό για το μέλλον;

Η Κέντις και ο Αλτάι συμφωνούν ότι ο σταθμός στην Ιαπωνία αποτελεί μια συναρπαστική εξέλιξη για την ωσμωτική ενέργεια, καθώς αποδεικνύει ότι η τεχνολογία μπορεί να αξιοποιηθεί για παραγωγή ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα.

Ο Αλτάι ανέφερε ότι το πρωτότυπο στο UTS θα μπορούσε να ξαναλειτουργήσει αν υπήρχε κρατική χρηματοδότηση, αυξάνοντας τις πιθανότητες εφαρμογής μεγάλης κλίμακας στην Αυστραλία, παρόμοια με τον σταθμό της Φουκουόκα.

“Έχουμε αλμυρές λίμνες γύρω από τη Νέα Νότια Ουαλία και το Σίδνεϊ που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως πόροι, και έχουμε επίσης την τεχνογνωσία για να το κατασκευάσουμε”.

Διαβάστε επίσης: 

Orsted: Πτώση έως 17% μετά από εντολή αναστολής έργου αιολικού πάρκου στις ΗΠΑ

ΑΔΜΗΕ: Στην τελική ευθεία για εμπορική λειτουργία η διασύνδεση Κρήτης-Αττικής

Κίνα: Σειρά προσωρινών κανόνων για τις σπάνιες γαίες