Pembangkit listrik osmotik. Jenis pembangkitan lain dalam energi alternatif

Jika kita mulai berbicara tentang energi alternatif, maka kebanyakan orang memiliki gambar panel surya atau turbin angin. Kontra atau keterbatasan mereka dalam pekerjaan diketahui. Pembangkit listrik tenaga panas bumi dan pasang surut bersifat kompleks dan secara geografis terbatas pada beberapa lokasi di planet ini. Pembangkit listrik tenaga biogas beroperasi dengan lancar hanya di negara hangat. Dimungkinkan untuk menempatkan MicroHPP (generator berkecepatan rendah atau mengambang di atas pondasi tiang) di sepanjang tepi sungai, tetapi arah ini juga tidak mengalami kemajuan.

Saya pikir bagi mereka yang tertarik dengan topik ini, informasi tentang pembangkit listrik osmotik, yang di abad kita nanoteknologi, membran polimer, dapat menjadi peningkatan yang sangat serius dalam total bagian listrik yang dihasilkan planet.

Jadi, apa yang kita bicarakan? Teori dulu. Dalam fisika dikenal efek osmosis:

Fenomena ini terjadi ketika dua cairan dengan konsentrasi garam berbeda mulai bercampur melalui membran semi permeabel. Itu. cairan dengan konsentrasi garam lebih rendah mengencerkan cairan dengan konsentrasi lebih tinggi. Membran bekerja dalam satu arah - hanya memungkinkan molekul air untuk melewati dan dalam satu arah. Jadi, dalam wadah yang berisi air asin, air akan ditambahkan dan kolomnya akan naik, atau tekanan akan dibuat. Dan sejak itu air tidak dapat dimampatkan, maka tekanan berlebih ini dapat digunakan untuk memutar turbin dan generator.

Berkat fenomena ini, dimungkinkan untuk menaikkan kolom air hingga 240 m atau menciptakan tekanan hingga 24 atmosfer (saat mengencerkan air asin dengan salinitas 35 g / liter)! Fenomena osmosis digunakan oleh alam itu sendiri bahkan lebih efektif pada tanaman dan pohon (peningkatan kelembaban di sepanjang batang).

Sejak pertengahan 1980. arah membran untuk pemurnian air osmotik dan desalinasi secara aktif berkembang. Dan dari periode ini, menjadi mungkin tidak teoritis, tetapi sudah penerapan praktis dari efek ini untuk pembangkitan listrik. Pembangkit listrik osmotik pertama dilaksanakan oleh para ilmuwan Norwegia dengan dukungan dari perusahaan energi lokal Statkraft. Telah dipakai Selaput loeb terbuat dari polietilen yang dimodifikasi di atas dasar keramik. Mereka bisa menahan tekanan yang luar biasa. Semuanya terlihat seperti ini:

Mereka mengadaptasi sebuah bangunan di Toft, yang terletak di tepi sungai yang mengalir ke laut. Air dari sungai mengalir secara gravitasi ke dalam gedung. Di sana dimurnikan dan diumpankan ke tanaman membran spiral untuk dicampur dengan air garam, yang dipompa dari laut dan juga diumpankan ke tanaman (slide kedua). Karena tekanan yang diperoleh dalam air asin, turbin digerakkan dan generator berputar melaluinya. Diagram instalasi:

Ruang osmotik tipe gulungan. Mirip dengan yang digunakan di pabrik pengolahan limbah. Pompa yang memasok air ke pabrik osmotik digerakkan oleh listrik yang dihasilkan oleh pabrik. Listrik pihak ketiga hanya diperlukan untuk menyalakan stasiun. Campuran air sungai dan laut dibuang ke laut.

Stasiun tersebut dihabiskan dengan hibah negara dari pemerintah Norwegia $ 20 juta. Stasiun dimulai dengan pembangkit listrik hanya 4 kW * jam. Rencana untuk 2015 adalah meningkatkan kapasitas menjadi 25 MW. Apakah itu berhasil atau proyek dibekukan - saya tidak menemukan informasi.

Sumber: http://www.chekltd.com/node/673

Faktanya adalah bahwa penggunaan komersial dari teknologi semacam itu masuk akal jika membran efektif pada nilainya 5 W / m2 dari area membran. Hanya di stasiun osmotik di Toft 1 W / m2 dari area membran.

Tapi kemajuan tidak berhenti. Dalam fisika, nanotube karbon dikenal. Membran berdasarkan mereka sangat efektif. Membran seperti itu akan meningkatkan kinerja hingga 4000 W / m2. Efisiensi ini melebihi indikator sumber pembangkit manapun!

Dan film graphene ultra-tipis akan meningkatkan indikator menjadi 10 kW / m2 dari area membran, sejak hanya molekul air yang bisa lewat dalam satu arah. Bayangkan, sebuah pabrik osmotik seukuran tabung gas 50 liter dengan suplai garam dan air tawar yang konstan dapat menciptakan tekanan untuk memutar turbin dan generator 5-10 kW! Semuanya tergantung pada biaya produksi membran semacam itu.

Dengan kurs mata uang seperti itu, Rusnano kami akan mengendalikan ceruk pasar. untuk film graphene, kami memiliki keunggulan besar:

Nanotube graphene 150 kali lebih kuat dari baja manapun. Dan Rusia telah menjadi produsen terbesarnya - 50 ton per tahun. Saya langsung terkejut jika Tuan Chubais benar-benar melakukan sesuatu yang berguna?

Dengan semua informasi ini, pembangkit listrik osmotik muara dapat menjadi pemimpin dalam energi alternatif dalam waktu dekat. Mereka diam, tidak mengeluarkan kotoran berbahaya ke atmosfer dan air. Disarankan untuk menempatkan peralatan di bawah permukaan air di sungai dan laut - tidak akan ada bangunan dan bangunan industri di permukaan.

Saat ini, stasiun osmotik seperti itu paling efisien terletak di dekat pabrik desalinasi. Karena air yang meninggalkan tanaman desalinasi 10 kali lebih asin dari air laut.

Dan satu gagasan lagi, yang masih jauh di masa depan: pembangkit listrik osmotik di lautan dekat kota-kota besar. Diketahui bahwa salinitas air tidak hanya bergantung pada kandungan garam di dalamnya, tetapi juga pada suhu. Dan itu berbeda pada kedalaman yang berbeda di lautan. Sebuah stasiun apung dengan kolom diturunkan ke kedalaman beberapa ratus meter dan dengan pasokan air dari sana permukaan laut, dapat menghasilkan listrik yang ramah lingkungan hampir di mana saja di laut dan samudra.

Semua ini mengingatkan saya pada artikel dan gambar futuristik dari majalah Tekhnika muda, teknisi muda zaman Uni Soviet.

***

Foto diambil dari sumber terbuka, dari Yandex. Foto-foto

Langganan ke saluran, tambahkan ke bookmark browser Anda (Ctrl + D). Ada banyak informasi menarik di depan.