Japonia a deschis prima sa centrală electrică osmotică. Energia albastră ar putea schimba radical economia mondială

Este doar a doua centrală electrică de acest tip din lume, dar se preconizează că va genera aproximativ 880.000 de kilowați-oră de energie electrică pe an, suficient pentru a alimenta o instalație de desalinizare care furnizează apă potabilă orașului și zonelor învecinate.

Aceasta este echivalentul alimentării cu energie a aproximativ 220 de gospodării japoneze, potrivit dr. Ali Altaee de la Universitatea de Tehnologie din Sydney (UTS), specializat în dezvoltarea surselor alternative de apă.

Deși este încă o tehnologie emergentă, utilizată până acum doar la scară modestă, aceasta are un avantaj față de alte energii regenerabile, în sensul că este disponibilă non-stop, indiferent de vânt, vreme sau alte condiții, potrivit The Guardian.

Se bazează pur și simplu pe amestecarea apei dulci cu apa sărată, astfel încât fluxul de energie poate continua zi și noapte, asigurând o sursă constantă de energie electrică.

Ce este energia osmotică?

Energia osmotică este generată prin interacţiunea apei marine cu apa dulce. Cele două ape sunt separate de o membrană, producând fenomenul de osmoză, apa proaspătă fiind trasă prin membrană în partea apei sărate. Acest lucru creează presiune în partea apei sărate, care este folosită pentru a porni o turbină.

Modul de formare al energiei osmotice poate fi observat în estuare sau în delte, acolo unde apa râurilor se întâlneşte cu cea a mărilor. Specialiştii în energie spun că această energie albastră are foarte multe de oferit, putând satisface toată cererea mondială de energie, dacă se găseşte o modalitate eficientă de stocare.

Energia osmotică se bazează pe un proces numit difuziune, adică pătrunderea moleculelor unui corp printre moleculele altuia, proces ce creează energie sub formă de căldură. În cazul în care se așează o membrană semipermeabilă între apa sărată şi cea dulce, atunci procesul de difuziune al moleculelor prin membrană poartă numele de osmoză.

Osmoza este procesul natural prin care apa se deplasează printr-o membrană semipermeabilă dintr-o soluție mai puțin concentrată către una mai concentrată, în încercarea de a echilibra concentrația de ambele părți.

Facturile la curent s-au dublat în luna august. Ce este „smart meter”, soluţia propusă de ministrul Energiei

Imaginați-vă o ceașcă împărțită vertical de un strat subțire, semipermeabil – dacă o parte conține apă sărată, iar cealaltă parte apă dulce pură, apa va curge spre partea sărată pentru a o dilua, deoarece sarea în sine nu poate trece prin membrană.

Centralele electrice osmotice utilizează același principiu, plasând apă dulce și apă de mare pe ambele părți ale unei membrane speciale, cu apa de mare ușor presurizată.

Pe măsură ce apa curge către partea mai sărată, crește volumul soluției presurizate, care poate fi apoi utilizată pentru a produce energie.

În instalația din Fukuoka, apa dulce – sau apa uzată tratată – și apa de mare sunt plasate pe ambele părți ale unei membrane. Pe măsură ce partea cu apă de mare crește în presiune și scade în salinitate, o parte din apă este canalizată printr-o turbină conectată la un generator, producând energie.

Prima centrală osmotică a fost construită în 2023

Fabrica din Fukuoka este a doua de acest fel din lume. Prima a fost construită în 2023 în Mariager, Danemarca, de către compania SaltPower, a declarat prof. Sandra Kentish de la Universitatea din Melbourne.

Conform dr. Altaee, centrala electrică japoneză este mai mare decât cea din Danemarca, deși au aproape aceeași capacitate de funcționare. Demonstrații la scară pilot au avut loc și în Norvegia și Coreea de Sud.

Altaee a spus că UTS are propriul prototip în Sydney, dar programul a pierdut din avânt în timpul pandemiei de Covid. El a contribuit, de asemenea, la construirea de prototipuri în Spania și Qatar.

Provocările unei astfel de tehnologii

Deși ideea este simplă, scalarea ei este dificilă. Kentish a spus că se pierde multă energie prin acțiunea de pompare a apei în centrala electrică și când aceasta trece prin membrane.

„Deși se eliberează energie atunci când apa sărată este amestecată cu apă dulce, se pierde multă energie prin pomparea celor două fluxuri în centrala electrică și prin pierderea prin frecare prin membrane. Acest lucru înseamnă că energia netă care poate fi obținută este mică”, a spus ea.

Dar progresele în tehnologia membranelor și a pompelor reduc aceste probleme, a spus Kentish.

Vouchere de energie 2025. Schimbări majore pentru români! Cine mai primește ajutor de la stat, pentru plata facturii la curent, avem noile criterii

„De asemenea, este de remarcat faptul că centrala japoneză utilizează apă de mare concentrată, saramura rămasă după îndepărtarea apei dulci într-o instalație de desalinizare, ca sursă de alimentare, ceea ce crește diferența de concentrație a sării și, prin urmare, energia disponibilă”.

Kentish și Altaee sunt de acord că centrala japoneză marchează un moment interesant pentru energia osmotică, deoarece oferă o dovadă suplimentară că tehnologia poate fi utilizată pentru producția de energie la scară largă.

Altaee a spus că prototipul de uzină de la universitatea australiană UTS ar putea fi repornit dacă ar fi disponibile fonduri guvernamentale, crescând potențialul său de implementare la scară mai mare în Australia, similar cu cel al uzinei din Fukuoka.

„Avem lacuri sărate în jurul New South Wales și Sydney care ar putea fi utilizate ca resursă și avem, de asemenea, expertiza necesară pentru a le construi”.

Energia albastră, observată prima dată în 1954

Energia albastră a fost observată pentru prima dată în anul 1954 de către un inginer britanic numit R.E. Pattle. Acest tip de energie mai poartă numele şi de „putere osmotică”, întrucât explorează fenomenul de osmoză.

Ideea prezentată de inginerul britanic nu s-a putut exploata decât în anii ’70, când un om de ştiinţă din Israel, Leob Sidney, a inventat aşa-numitele membrane semipermeabile care puteau fi folosite pentru ceea ce el numea „centrale electrice osmotice”. Acesta spera că va putea, folosind principiile lui R.E. Pattle, să exploateze energia eliberată în momentul în care râul Iordan se amestecă cu cea mai sărată mare din lume, Marea Moartă.