Революционную электростанцию запустили во Франции: бесплатная "синяя" энергия круглосуточно
Ученые из Парижского политехнического института совершили важный прорыв в области осмотической энергии, которую также называют "синей".
Специальный процесс создает электрический заряд при контакте соленой и пресной воды — это может обеспечить 15% потребностей всего мира. Директор национального центра научных исследований Франции Лидерик Боке рассказал об этой технологии и ее перспективах в статье для портала Polytechnique insights.
Естественное "давление", возникающее между водой с высокой соленостью и пресной водой "можно преобразовать в электричество. Разница концентраций ионов натрия (Na+) и ионов хлора (Cl-) создает химическую энергию, называемую "свободной энергией Гиббса", при смешивании двух типов воды. Этот потенциал связан со вторым законом термодинамики и выражает энтропию, генерируемую в этом процессе.
Нужные условия естественным образом возникают в эстуариях и дельтах, где реки и другие пресноводные водоемы впадают в соленые, например, моря и океаны. Электроэнергия, получаемая с помощью осмотической энергии, может вырабатываться круглосуточно, в отличие от солнечных или ветровых электростанций.
Более того, осмотические электростанции проще в строительстве, чем другие гидравлические объекты, такие как плотины гидроэлектростанций или приливные электростанции. Их работа не вредит окружающей среде, поскольку перемешанная вода после использования возвращается в русло.
Исследователи Брюно Моттет и Лидерик Боке уже десять лет работают над пилотным энергетическим проектом в месте, где река Рона впадает в Средиземное море — там очень высокая соленость. Их стартап Sweetch Energy в конце 2023 года ввел в эксплуатацию осмотическую электростанцию OsmoRhône мощностью 4 ТВт·ч в год.
Инженеры разработали и запатентовали технологию INOD (ионная наноосмотическая диффузия), основным компонентом которой является биоматериал на основе нанотрубок, обладающий высокой экономической эффективностью.
На начальном этапе станция будет производить всего несколько десятков киловатт электроэнергии, но в дальнейшем генерацию планируют постепенно увеличивать. В долгосрочной перспективе OsmoRhône рассчитывает вырабатывать 500 мегаватт электроэнергии , что позволит обеспечить электроэнергией более 1,5 миллиона домохозяйств, что эквивалентно населению Марселя, второго по численности населения города Франции.
По оценкам экспертов, осмотическая энергия в конечном итоге сможет производить от 2000 до 3000 ТВт·ч в год, что покроет около 15% мировых потребностей в электроэнергии. Благодаря этому выбросы углекислого газа могут сократиться на 4 Гт в год. "Синяя" энергия, которая на самом деле включается в "зеленую", может оказать значительное влияние на мировую энергетику уже к 2030-му году.
Ранее ученые из Европы создали твердо-жидкостный наногенератор с рекордной эффективностью. Он добывает энергию, используя вдавливание и выдавливание воды из микроскопических пор.