Ученые и инженеры из водопроводной организации японского города Фукуока запустили осмотическую электростанцию, ежегодная выработка которой должна составить 880000 кВт·ч — этого достаточно для обеспечения работы опреснительной установки, снабжающей питьевой водой город и соседние районы.
Осмотические станции — новое явление в сфере возобновляемой энергетики. Это первый объект такого типа в Японии и второй в мире: аналогичная промышленная установка была открыта в Дании в 2023 году.
Главное отличие этой технологии от ветровой и солнечной энергетики в том, что источник энергии доступен круглосуточно, независимо от погоды. Осмос — естественный процесс, при котором вода проходит через полупроницаемую мембрану из менее соленого раствора в более соленый, выравнивая концентрацию. Этот поток создает давление, которое можно преобразовать в электричество.
На станции в Фукуоке по одну сторону мембраны подается пресная вода (или очищенные сточные воды), а по другую — морская. Вода, стремясь перейти к соленой стороне, повышает давление, и возникающий поток вращает турбину, соединенную с генератором.
Разработчикам пришлось решить ряд серьезных инженерных задач. На ранних этапах эффективность подобных установок снижалась из-за больших потерь энергии при перекачке воды и ее прохождении через мембраны. Современные материалы и новые энергоэффективные насосы позволили уменьшить эти потери.
Еще одним важным решением стало использование в качестве соленой среды не обычной морской воды, а концентрированного рассола — побочного продукта работы опреснительных станций. Благодаря этому разница в концентрации солей увеличивается, а значит, возрастает и количество вырабатываемой энергии.
Фукуокская осмотическая электростанция способна вырабатывать энергию, эквивалентную потребностям примерно 220 домохозяйств.
Пока такой тип энергетики остается нишевым направлением, но запуск японской станции показывает, что технология постепенно выходит за пределы экспериментов и начинает претендовать на промышленное применение.
Если удастся довести ее до масштабов, сопоставимых с другими возобновляемыми источниками, это даст еще один стабильный и экологически чистый способ получения энергии. Подобные проекты уже тестировались в Норвегии, Южной Корее и Австралии, где, например, рассматривают возможность использовать для таких станций соленые озера Нового Южного Уэльса.
Эта технология особенно перспективна для прибрежных городов, где уже действуют опреснительные комплексы: здесь можно объединять водоочистку и энергогенерацию в единую систему.
