Savo darbą pradėjo pirmoji elektrinė, energijos gaminimui panaudojanti skirtingo druskingumo – sūraus ir gėlo – vandens savybes. Tiesa, kol kas tai dar ne pramoninės paskirties objektas, o tyrimams skirtas jos prototipas. Elektrinės prototipas sukonstruotas kompanijos „Statkraft“, įrengtas netoli Norvegijos sostinės Oslo.
Savo darbą pradėjo pirmoji elektrinė, energijos gaminimui panaudojanti skirtingo druskingumo – sūraus ir gėlo – vandens savybes. Tiesa, kol kas tai dar ne pramoninės paskirties objektas, o tyrimams skirtas jos prototipas.
 Bandomosios elektrinės pastatas |
|---|
Elektrinės prototipas sukonstruotas kompanijos „Statkraft“, įrengtas netoli Norvegijos sostinės Oslo. Didžiulė sistema išnaudoja natūralaus reiškinio, taip vadinamo osmoso savybę.
Osmosas – tai procesas, kuriuo metu vyksta tirpiklio (paprastai – vandens) molekulių difuzija pro puslaidę membraną iš mažos koncentracijos tirpalo į didesnės koncentracijos tirpalą. Osmosinis slėgis susidaro toje membranos pusėje, kur būna didesnė ištirpusių medžiagų koncentracija. Priklausomai nuo koncentracijos tirpalai gali būti izotoniniai, hipertoniniai ir hipotoniniai – tai nulemia vykstančius procesus gyvose ląstelėse:
- Izotoninis tirpalas yra toks, kai abiejose membranos pusėse ištirpusių medžiagų koncentracija yra tokia pati ir vandens molekulių į abi puses pereina vienodas kiekis.
- Hipotoninis tirpalas yra toks, kuriame tirpinio koncentracija mažesnė negu ląstelėje, todėl į ląstelę daugiau vandens molekulių įeina negu išeina. Tokiuose tirpaluose ląstelės išpampsta ir net susprogsta. Išsipūsdamos ląstelės hipotoniniame tirpale sukelia taip vadinamą turgorinį slėgį, kuris žoliniams augalams padeda išsilaikyti statiems.
- Hipertoninis tirpalas yra toks, kuriame tirpinio koncentracija didesnė negu ląstelėje. Tokiuose tirpaluose ląstelės susiraukšlėja, nes netenka vandens.
Taigi, dėl osmoso vanduo organizmuose juda iš ląstelės į ląstelę, iš dirvožemio į augalo šaknies ląsteles. Žodžiu, osmoso esmė labai paprasta – puslaide membrana atskyrus dviejų skirtingų koncentracijų vandens tirpalus, vandens molekulės bandys pereiti į tą membranos pusę, kur jų yra mažiau – kitaip tariant ten, kur tirpalo koncentracija yra didesnė. Toks procesas lemia, jog viename iš atskirtų sektorių tirpalo kiekis didėja – gaunasi savotiškas vandens iškėlimas į viršų.
Šiuo principu veikianti bandomoji elektrinė pastatyta prie pat į Šiaurės jūrą įtekančios upės žiočių. Jūros ir upės vanduo nukreipiamas į kamerą, atskirtą specialia membrana. Sūraus vandens sektorius sukuria osmoso slėgį, ekvivalentišką 120 metrų aukščio vandens stulpui. Susidaro vandens srautas, kuris patenka į vamzdžius ir suka generatorius.
Tiesa, jei įvertinti tą energiją, kuri dabar suka generatorius, tai gaunasi labai jau nedidelis galingumas – jis tesiekia 2–4 kW. Tačiau netolimoje ateityje planuojama padidinti galingumą iki 10 kW, o po 2–3 metų sukurti dar vieną testinę elektrinės versiją, gaminančią iki 1 MW energijos.
Be to, eksploatacijos metu teks spręsti visą eilę keblių problemų – pavyzdžiui, teks nuolat valyti bakterijomis užsiteršusius filtrus saugant, jog neužsiterštų visos sistemos mazgai.
Osmoso elektrinės veikimo principas
©University of Miami, Statkraft
„Žinoma, sunkumų bus – kokių konkrečiai, mes dar tiksliai patys nežinome“, – įsitikinęs elektrinės vadovas Stein Erik Skilhagen.
„Technologijos potencialas yra labai aukštas“, – neabejoja Norvegijos energetikos ministras Terje Riis-Johansen.
Atsinaujinančių energiją šaltinių vystymu užsiimanti bendrovė „Statkraft“ mano, jog osmoso principu veikiančių elektrinių potencialas visame pasaulyje galėtų siekti apie 1600–1700 teravatvalandžių. O tai jau nei daug nei mažai – 10 % viso pasaulio sunaudojamos energijos arba 50 % Europoje sunaudojamos energijos.
Technologijos potencialą didina dar ir tai, jog didelė dalis stambių miestų stovi netoli upių žiočių – tad kodėl neišnaudojus šios galimybės, nes pasak gamintojų, tokią elektrinę galima įrengti praktiškai bet kokio pastato rūsyje, tad nereikia spręsti sudėtingų statybinių klausimų.
Nežiūrint to, jog metų bėgyje upių vandens lygis kinta, tokios elektrinės galėtų būti rimta atsvara dar labiau nepastoviom vėjo ir saulės elektrinėm.
Tiesa, komercinė jėgainės versiją bus pastatyta ne anksčiau kaip po kelerių metų – apie tai galite paskaityti oficialiame pranešime spaudai. Na, o išsamiau apie šią technologiją galima sužinoti kompanijos parengtame dokumente (PDF formatu).
