Η Ιαπωνία άνοιξε τον πρώτο οσμωτικό σταθμό παραγωγής ενέργειας στη νοτιοδυτική πόλη Φουκουόκα. Μόλις ο δεύτερος του είδους του στον κόσμο, αναμένεται να παράγει περίπου 880.000 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας κάθε χρόνο – αρκετή για να τροφοδοτήσει μια μονάδα αφαλάτωσης που παρέχει γλυκό νερό στην πόλη και στις γειτονικές περιοχές.

Η ενέργεια αυτή ισοδυναμεί με την ηλεκτροδότηση περίπου 220 ιαπωνικών νοικοκυριών, όπως αναφέρουν στον Guardian ειδικοί στην ανάπτυξη εναλλακτικών υδάτινων πηγών. Παρότι παραμένει αναδυόμενη τεχνολογία που χρησιμοποιείται μόνο σε μέτρια κλίμακα, η οσμωτική ενέργεια διαθέτει ένα πλεονέκτημα έναντι ορισμένων άλλων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, καθώς είναι διαθέσιμη καθ’ όλο το εικοσιτετράωρο – ανεξαρτήτως ανέμων, κλιματικών ή άλλων καιρικών συνθηκών.

Η τεχνολογία βασίζεται στην απλή ανάμειξη γλυκού και αλμυρού νερού, έτσι ώστε η ροή ενέργειας να συνεχίζεται μέρα και νύχτα, παρέχοντας μια σταθερή πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αλλά τι είναι τελικά η ωσμωτική ενέργεια, πώς παράγεται και πώς θα μπορούσε να τεθεί ευρέως σε άλλες χρήσεις; Ο Guardia εξηγεί.

Η όσμωση είναι μια φυσική διαδικασία, όπου το νερό κινείται μέσω μιας ημιπερατής μεμβράνης από ένα λιγότερο συμπυκνωμένο διάλυμα σε ένα πιο συμπυκνωμένο, ώστε να εξισορροπηθεί η συγκέντρωσή του και στις δύο πλευρές – σαν ένα φλιτζάνι χωρισμένο κάθετα από ένα λεπτό, ημιδιαπερατό στρώμα. Αν η μία πλευρά του περιέχει αλμυρό νερό και η άλλη γλυκό, το νερό θα ρέει προς την αλμυρή πλευρά για να το αραιώσει, καθώς το αλάτι δεν περνά από τη μεμβράνη.

Οι οσμωτικοί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούν την ίδια αρχή, τοποθετώντας γλυκό και θαλασσινό νερό εκατέρωθεν μιας ειδικής μεμβράνης, με το θαλασσινό νερό να τελεί ελαφρώς υπό πίεση. Καθώς το νερό ρέει προς την πιο αλμυρή πλευρά, αυξάνει τον όγκο τού υπό πίεση διαλύματος, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να αξιοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας.

Στις εγκαταστάσεις της Φουκουόκα, γλυκό νερό –ή επεξεργασμένα λύματα– και θαλασσινό νερό τοποθετούνται εκατέρωθεν μιας μεμβράνης. Καθώς η πλευρά με το θαλασσινό νερό αυξάνεται σε πίεση και μειώνεται σε περιεκτικότητα αλατιού, μέρος του νερού διοχετεύεται μέσω μιας τουρμπίνας που είναι συνδεδεμένη με γεννήτρια, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια.

Το εργοστάσιο της Φουκουόκα είναι το δεύτερο του είδους του στον κόσμο. Το πρώτο κατασκευάστηκε το 2023 στην κωμόπολη Μαριάγκερ της Δανίας, από την εταιρεία επιχειρηματικών κεφαλαίων SaltPower. Ο ιαπωνικός σταθμός παραγωγής είναι μεγαλύτερος από αυτόν της Δανίας, παρότι και οι δύο διαθέτουν σχεδόν την ίδια λειτουργική χωρητικότητα. Πιλοτικές επιδείξεις της τεχνολογίας έχουν επίσης πραγματοποιηθεί στη Νορβηγία και στη Νότια Κορέα.

Το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ στην Αυστραλία έχει το δικό του πρότυπο πρόγραμμα ανάπτυξης οσμωτικής ενέργειας, το οποίο όμως έχασε πολύτιμο έδαφος λόγω της πανδημίας. Πάντως έχει βοηθήσει στην κατασκευή αντίστοιχων πρωτοτύπων στην Ισπανία και στο Κατάρ.

Σε κάθε περίπτωση, ενώ η κεντρική ιδέα πίσω από την τεχνολογία είναι απλή, η ανάπτυξή της σε μεγαλύτερη κλίμακα αντιμετωπίζει προκλήσεις. Μεγάλο τμήμα ενέργειας χάνεται μέσω της άντλησης του αλμυρού και του γλυκού νερού στον σταθμό παραγωγής, καθώς και όταν αυτό ταξιδεύει μέσα από τις μεμβράνες, λόγω τριβής. Αλλά η πρόοδος στις τεχνολογίες των μεμβρανών και των αντλιών μειώνει σταδιακά αυτά τα προβλήματα.

Αξιοσημείωτο είναι και το γεγονός ότι το ιαπωνικό εργοστάσιο χρησιμοποιεί συμπυκνωμένο θαλασσινό νερό –την άλμη που απομένει μετά την αφαίρεση του γλυκού νερού σε μια μονάδα αφαλάτωσης– ως πηγή τροφοδοσίας, γεγονός που αυξάνει τη διαφορά στις συγκεντρώσεις αλατιού του μείγματος και, κατά συνέπεια, τη διαθέσιμη ενέργεια.

Η λειτουργία του ιαπωνικού εργοστασίου σηματοδοτεί ένα κρίσιμο σημείο καμπής για την τεχνολογία της οσμωτικής ισχύος, καθώς προσφέρει περαιτέρω απόδειξη ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μεγάλης κλίμακας. Μια κρατική επιδότηση του αυστραλιανού προγράμματος θα αύξανε τις δυνατότητές του για εφαρμογή σε μεγαλύτερη κλίμακα στη χώρα, παρόμοια με εκείνη του εργοστασίου στη Φουκουόκα, όπως λένε υπεύθυνοι του προγράμματος στον Guardian.

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News