Ученые верят в осмотическую электроэнергию

Ученые верят в осмотическую электроэнергию

Ученые из Йельского университета придумали, как максимально увеличить энергетический потенциал рек, впадающих в море за счет осмотического эффекта. По их расчетам, использование всего 10% общемирового сброса речных потоков в океан, позволит вырабатывать на осмотических ЭС 1,37 трлн. кВт/ч в год. Американские ученые из Йельского университета Menachem Elimelech и Ngai Yin Yip провели анализ использования осмотической энергии на единственной такой электростанции в Норвегии.

Результаты научной работы были опубликованы в журнале Американского химического сообщества Environmental Science & Technology. По расчетам ученых, за счет 110 части годового сброса речных вод, на ОсмоЭС можно произвести достаточно энергии, чтобы обеспечить полмиллиарда жителей. При этом весь процесс полностью экологичен, т.к. протекает без выделения углекислого газа. Осмос-процесс позволяет извлекать джоули из естественной разницы содержания минеральных солей в пресной и морской воде, а не из кинетической энергии их движения. Обычно там, где река впадает в море, пресная вода просто перемешивается с соленой, и никакого давления, которое могло бы послужить источником энергии, там не наблюдается.

Чтобы начать производство энергии, в устье реки необходимо установить большой резервуар с двумя камерами, отделёнными друг от друга полупроницаемой мембраной, пропускающей воду и не пропускающей соль. Так как концентрация солей в морской воде выше, между солёной и пресной водой развивается явление осмоса, что приводит к возникновению мощного потока воды, который и приводит в действие гидротурбину. Чем больше разница между соленостью (по-научному – градиент солености) пресной и морской воды, тем выше объем и скорость потока на мембране, а следовательно, и количество энергии, вырабатываемой гидротурбиной. На первой в мире экспериментальной ОсмоЭС в Норвегии (введена в 2009 году) производимая мощность- всего 4 КВт (примерно столько потребляет один холодильник). Чуть позже планируется повысить выход до 10 киловатт, а через 2-3 года создать ещё одну тестовую версию, вырабатывающую до одного мегаватта энергии.

В своих исследованиях американские ученые подсчитали, что общая потенциальная энергия процесса перемешивания пресной и морской воды составляет 0,81 кВт•ч/м³, теоретически извлекаемая энергия равна лишь 0,75 кВт•ч/м³, в то время как практически извлекаемая — всего 0,37 кВт•ч/м³. Для того, чтобы улучшить энергетический потенциал ОсмоЭС, американские ученые рекомендуют повысить проницаемость мембран. Это приведёт как к значительному уменьшению их площади на единицу мощности ОсмоЭС, так и к росту их устойчивости к загрязнениям речной воды. У текущей мембраны показатель составляет 1 Вт/м². Показатель, который позволит сделать станции рентабельными — 5 Вт/м² (в мире есть несколько компаний, производящих подобные мембраны: General Electric, Dow Chemical, Hydranautics, Toray Industries).

Американские исследователи также заключили, что с использованием всего 10% от общемирового сброса речных потоков в океан, по новой технологии можно будет добиться от осмотических ЭС выработки чистой электроэнергии в 1,37 трлн. кВт/ч в год. При этом, мировое энергопотребление сегодня составляет всего около 20 трлн. кВт/ч. На производство такого количества энергии потребовалось бы ежегодно сжигать угольное топливо с выделением 1 млрд. тонн углекислого газа ежегодно.

Источник: live-energo.ru

Похожие новости:
Открытие поможет сделать солнечную энергию доступнее
Исследователи из Университета Альберты (The U of A) обнаружили, что самые распространенные материалы в земной коре могут быть использованы для создания солнечных батарей - недорогих и легко изготовляемых на основе наночастиц. Открытие от «The U of A» является важным шагом вперед в создании солнечной энергии ..
2013-09-6 1649 0 Научные открытия
0
Японские физики освоили трёхмерную левитацию
Трое физиков из Токийского университета опубликовали на сайте препринтов arXiv.org свою статью, в которой описали разработанный ими метод левитации, осуществляемый в трёхмерном пространстве при помощи звуковых волн. По словам авторов исследования, эта технология — новое слово в звуковой левитации. Способов ..
2014-01-10 2210 0 Научные открытия
0
Бактерии на дне морей образуют энергетический суперорганизм
Ученые доказали, что бактерии, обитающие в слое отложений на дне морей и океанов, образуют "суперорганизм", благодаря чему оказываются способны передавать друг другу энергию питательных веществ на больше расстояния, и полагают, что это открытие может быть использовано для выработки электроэнергии, сообщается ..
2011-10-16 2315 0 Научные открытия
0
В чем наши ученые опережают коллег на 5 лет
Мы привыкли к тому, что российская наука находится чуть ли не в коме и отстает от западной на целую эпоху. Однако есть инновационное направление, в котором наши ученые, изобретатели и инженеры опережают западных коллег лет на 10-15. Называется оно "вихревая теплоэнергетика". Речь идет о создании ..
2012-10-23 2062 0 Научные открытия
0
Ученые доказали возможность путешествия во времени
Многие из нас зачитывались в детстве Гербертом Уэллсом, а именно его самым известным произведением "Машина времени". Сейчас, когда мы повзрослели, путешествие во времени уже кажется нереальным и невозможным, но так ли это? Если верить физике, то путешествие во времени не опровергаются теорией относительности Энштейна. Следуя из теории, время ..
2011-10-15 5276 6 Научные открытия
1
Ученые доказали, что радиация даже в малых дозах – вредна
В последнее время нас все больше убеждают в том, что радиационный фон существующий на нашей планете – безвреден, но так это? За последние годы радиационный фон сильно вырос и продолжает расти, пик роста составил в середине 20го века, когда велось активное испытание радиационного оружия. ..
2011-10-15 2148 0 Научные открытия
0
Ученые опровергли миф о "пивном животе"
Ученый из Японии Хироцугу Уесима доказал, что потребление пива никак не влияет на появление у мужчин среднего возраста так называемого "пивного живота".Результаты работы были представлены на научной конференции по наркотической и алкогольной зависимости в Нагое.В течение четырех лет (с 2005 по 2008 год) ..
2011-10-15 1925 0 Научные открытия
0
С помощью компьютерной мыши научились управлять живой
Этот эксперимент может помочь тем, кто болен эпилепсией или перенёс инсульт. На белой крысе по имени Эксперимент-47 моделируется ситуация: мозжечок разрушен болезнью, двигательные функции нарушены. Крысе вживляют электрод, который будет передавать импульсы мозга на микрочип. ..
2011-10-15 2168 0 Научные открытия
0
Найден ген, который отличает нас от приматов
За последние 3 миллиона лет, ген SRGAP2, который содержится исключительно в геноме человека был продублирован несколько раз. Данное наблюдение сделала ведущий ученый из Университета Вашингтонав городе Сиэттл, Меган Дэннис. Ученая вместе со своими коллегами смогла доказать, что увеличения количества ..
2011-10-16 2032 0 Научные открытия
0
Ученые узнали, где гнездится жадность и алчность
Вещественное доказательство теории Зигмунда Фрейда о борьбе между бессознательными импульсами и моральными установками внутри личности предоставили на прошлой неделе ученые из университетов Цюриха и Базеля. Их исследование о личной выгоде индивидуума, точнее - тенденции к алчности, и ее взаимодействия с понятиями о справедливости, ..
2011-10-16 3218 0 Научные открытия
0
Найдена критическая точка в эволюции мышления
Исследователи обнаружили 100000-летнюю художественную мастерскую в Южной Африке, в которой трудились первобытные хомо сапиенс и в которой уже умели окрашивать изделия охрой- самой примитивной формой краски. До сих пор считалось, что охра, которая является по существу только красочной грязью, начала ..
2011-10-16 1770 0 Научные открытия
0
К вопросу о сверхсветовой скорости движения нейтрино
Недавно в СМИ появилась информация о наблюдениях сверхсветовой скорости движения нейтрино. Как отмечалось, в среднем скорость нейтрино превышала скорость света на 0.00248 %, что составляет 7435 м/c. По мнению некоторых, это подрывает устои теории относительности. Предлагаем следующее объяснение наблюдаемым фактам, ..
2011-10-16 3871 3 Научные открытия
0
В Израиле изобрели курицу без перьев
В скором времени нужда в ощипывании кур отпадет. Израильские ученые из Rehovot Agronomy Institute недалеко от Тель-Авива вывели породу кур-бройлеров, которые напрочь лишены перьевого покрова. Внешним видом они напоминают «человека Платона» – двуногих существ без перьев, как пошутил ..
2011-10-19 1814 0 Научные открытия
0
Новый вид гигантского моллюска обнаружен в водах Антарктиды
Испанские исследователи обнаружили редкий вид моллюска в антарктических водах, который также имеет форму блюдца, как и моллюск обычного вида известный до настоящего времени, но более внушительной величины. Данный вид появился в водах Антарктики в значительно более отдаленной области, чем моллюски ..
2011-10-19 2433 0 Научные открытия
0
Преодоление скорости света не смогли опровергнуть
Подтверждения или опровержения «открытия века» - успешного опыта по преодолению скорости света - осталось ждать не так долго. Уже на следующей неделе, 27 октября, в Европейской организации ядерных исследований (CERN) начнется 11-дневный эксперимент, цель которого - доказать или опровергнуть данные о преодолении скорости ..
2011-10-20 2991 0 Научные открытия
0