• Пн
  • Вт
  • Ср
  • Чт
  • Пт
  • Сб
  • Вс

Новый метод позволит добывать до 40% мировой энергии

Исследователи из Университета штата Пенсильвания разработали новую технологию, которая в перспективе позволит генерировать неограниченные объёмы электроэнергии в устьях рек, впадающих в моря. В её основе лежат усовершенствованные методы энергодобычи в процессе взаимодействия солёной и пресной воды.

По мнению учёных из Университета штата Пенсильвания, их разработка в перспективе сможет удовлетворить до 40% мировой потребности в электроэнергии. Новая технология представляет собой дальнейшее развитие существующих способов получения энергии в результате взаимодействия солёной и пресной воды.

Один из самых известных методов энергодобычи за счёт использования морской и речной воды реализован с помощью осмотической электростанции. В резервуаре, который разделён на два отсека специальной мембраной, происходит процесс контролируемого осмоса — односторонней диффузии пресной воды в морскую. За счёт разницы в концентрации солей молекулы воды из “речного” отсека стремятся переместиться сквозь мембрану в “морской” отсек. В результате в отсеке с солёной водой формируется избыточное давление, которое, повышая уровень жидкости, используется для вращения гидротурбины, вырабатывающей электроэнергию.
В 2009 году была запущена первая и пока единственная в мире осмотическая электростанция, принадлежащая норвежской госкорпорации Statkraft. Она расположена в деревушке Тофте на берегу Северного моря. Комплекс стоимостью более 20 млн долларов строили в течение 10 лет. В тестовом режиме станция производила от двух до четырёх киловатт энергии. Из-за низкой эффективности и туманных перспектив Statkraft отказалась от дальнейшего развития проекта. Специалисты Университета штата Пенсильвания считают, что основная проблема осмотической электростанции — её мембраны, поры которых быстро закупориваются из-за микроорганизмов и взвешенных в воде частиц.
Существует и другой способ получения энергии за счёт взаимодействия солёной и пресной воды — обратный электродиализ. Он заключается в использовании мембран, сквозь которые под действием электрического поля проходят ионы растворённого вещества — хлорида натрия. Проблема загрязнения мембран отпадает сама собой, но КПД такой установки ещё ниже, чем в предыдущем случае.
Третья известная технология — CapMix — похожа на предыдущую, только вместо мембран используются электроды, один из которых погружается в морскую воду, а другой — в речную. Этот метод на данный момент работает только в лабораторных условиях и не позволяет генерировать достаточную мощность.
Исследователям из Университета штата Пенсильвания удалось создать гибридный метод, объединяющий в себе достоинства обратного электродиализа и технологии CapMix. Через специальную ячейку, разделённую ионообменной мембраной, пропускают два потока воды — из моря и из реки. При этом в оба канала погружены электроды, а солёная и пресная вода постоянно меняются местами за счёт перенаправления их потоков, тем самым перезаряжая ячейку. Этот метод позволяет снимать 12,9 Вт мощности с одного квадратного метра рабочей поверхности, в то время как обратный электродиализ даёт лишь 2,9 Вт, а осмос — 9,2 Вт.

Учёные считают, что применение этой технологии в будущем позволит значительно снизить долю энергии, получаемой из традиционных источников, что, в свою очередь, окажет положительный эффект на экологическую обстановку. В настоящее время они продолжают исследования, пытаясь выяснить, как повысить эффективность процесса за счёт других веществ, содержащихся в морской воде. Взято с life.ru

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Преимущества использования программы для фотографий на документы Учимся избегать дрожания камеры при фотографировании Команда профессионалов, которые выполнят 3Д рисунок любой сложности Краска для потолка Сломают ли "железного" Феликса?