Простая вода может стать неограниченным источником энергии: что это за открытие
Ученые обратились к фундаментальному природному процессу — осмосу — чтобы создать новый тип электростанций, способных работать круглосуточно. Эта технология обещает превратить место встречи рек с морями в гигантские источники чистой энергии, способные обеспечить электричеством целые мегаполисы.
В отличие от солнечных и ветряных станций, которые зависят от погоды, осмотическая энергетика может давать стабильный ток 24/7, пока реки впадают в моря. Прорыв стал возможен благодаря созданию новых типов мембран, которые сделали процесс эффективным и доступным, пишет The Economist.
В основе метода лежит стремление воды уравновесить концентрацию солей. Когда пресная и соленая вода разделены полупроницаемой мембраной, пресная вода стремится проникнуть в соленый раствор. Это создает давление, которое можно использовать двумя способами.
- Классический подход (Япония): В Фукуоке запустили станцию, где поток воды, усиленный осмотическим давлением, вращает турбину. Особенность этого проекта в том, что он использует не просто морскую воду, а концентрированный рассол — отход работы опреснительной станции, и очищенную воду из канализации. Это решает сразу две задачи: генерирует энергию и утилизирует вредные отходы.
- Ионный прорыв (Франция): Компания Sweetch Energy пошла другим путем. Их технология пропускает через мембраны не воду, а заряженные частицы (ионы). Движение ионов создает разность потенциалов, генерируя ток напрямую, подобно гигантской батарейке.
Нанотехнологии из дерева
Главным препятствием для осмотической энергетики долгое время была высокая цена и несовершенство мембран. Французские инженеры решили эту проблему, создав мембраны на основе нанотрубок из природных материалов, в частности, из древесины. Это сделало технологию дешевле и эффективнее.
Планы у компании грандиозные: в дельте Роны, где река впадает в Средиземное море, строится пилотная станция. В будущем Sweetch Energy планирует развернуть там комплекс мощностью 500 мегаватт — этого достаточно, чтобы обеспечить энергией Марсель и его окрестности с населением почти 2 миллиона человек. Компания рассчитывает снизить стоимость такой энергии до конкурентного уровня — ниже 100 долларов за мегаватт-час.
Ранее сообщалось, почему вода кипела при 0°C, а замерзала при 100°C. В научной истории Европы особое место занимает Андерс Цельсий, чьи исследования изменили способ, которым измеряют температуру и изучают природные явления. Его работа повлияла на развитие астрономии, геодезии и понимание процессов в верхних слоях атмосферы.