Как смешивание солёной и пресной воды может стать источником энергии

Термин «голубая энергия» возник относительно недавно. Своим рождением он обязан широко распространённому явлению природы – смешению пресной и морской воды в местах впадения рек в моря.

Суть «голубой» или осмотической энергии заключается в следующем. Представьте, что две жидкости – соляной раствор и вода разделены между собой полунепроницаемой мембраной. Сама мембрана устроена таким образом, что пропускает только воду, то есть работает в одном направлении. Возникающее при этом давление потока воды вполне можно использовать для вращения турбин.

По такой технологии было построено несколько электростанций. Но эффективность их оказалась крайне невысока.

Осмотическая электростанция в Норвегии

Исследователи голландского водного института Wetsus начали освоение осмотического метода в несколько ином направлении, которое они назвали обратным электродиализом. Отличие его состоит в том, что через мембрану проходят не молекулы воды, а ионы соли.

В установке находятся 2 вида мембран: через одну проходят положительно заряженные ионы натрия, а через другую – отрицательно заряженные хлорид-ионы. Мембраны формируют своеобразные сэндвич-колоды, в которых слои солёной и пресной воды чередуются между собой, благодаря двум типам ион-транспортирующих мембран. Всё это способствует выработке электроэнергии.

Учёные изучают эффективность метода ёмкостного смешивания, когда пресная и морская вода поочерёдно подаётся в специальные камеры с двумя электродами, выполняющими роль конденсаторов, что также создаёт напряжение.

Неисчерпаемым источником ископаемого топлива здесь могли бы стать тепловые электростанции, выбрасывающие огромное количество углекислого газа. Оказывается, растворив его в воде, можно получить угольную кислоту, распадающуюся на ионы водорода и бикарбоната. Затем методом ёмкостного смешивания из неё можно извлекать огромное количество энергии.