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:
Сша сомневаются, что будут и дальше лидировать в науке
Более половины американских избирателей выразили сомнение, что США удастся сохранить лидерство в науке и технологиях к 2020 году. Такие результаты показал опрос общественного мнения, проведённый некоммерческой организацией Research!America, сообщает «Российская газета». Оказалось, что в научное лидерство Штатов через ..
2012-03-21 1761 0 Научные открытия
0
Супервулкан уничтожит человечество
Американские ученые из Университета Вандербильт (Vanderbilt University) высчитали время, необходимое для формирования супервулкана, способного уничтожить целый континент – оказалось, что гиганту необходимо всего 500 лет. Исследователи взяли пробы пород в долине Long Valley, что расположена в Калифорнии. Считается, ..
2012-06-2 2140 1 Научные открытия
0
Плагиат А.Эйнштейна
Авторитетам любят поклоняться. Авторитетам верят на слово. Авторитетов чтят. Но именно их ошибки десятилетиями служат тормозом в дальнейшем естественном развитии науки.«А. Эйнштейн, работая в патентном бюро, просто «позаимствовал» идеи у двух учёных: математика и физика Жуля Анри ..
2013-06-21 2630 4 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 2688 0 Научные открытия
0
Первое открытие Востока: подледное озеро в Антарктиде заполнено мертвой водой
Антарктическое подледное озеро Восток не спешит открывать перед учеными свои тайны. В первых пробах воды, которые уже изучаются в лабораториях, бактерий почти не обнаружено. А те, что есть, - вполне обычные, земные, "налипшие" на образцы уже на поверхности. Впрочем, до дна озера, а именно там, ..
2012-02-11 5705 0 Научные открытия
0
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 2014 0 Научные открытия
0
Ученые изучили воздействие антибиотиков
Швейцарские ученые из  Лозанне смогли увеличить продолжительность жизни червей нематод на 60%. В корм червей ученые добавляли антибиотики, которые блокировали активность некоторых генов. До этого ученые проводили ряд опытов на мышах-долгожителях. Ученые заметили что у этих мышей ..
2013-05-25 2300 0 Научные открытия
1
Мельница мифов: кто сотворил озоновую дыру?
Одним из самых замечательных "зеленых" мифов является утверждение о том, что озоновые дыры над полюсами Земли возникают благодаря выбросам в атмосферу некоторых веществ, производимых человеком. В него до сих пор верят тысячи людей, даже несмотря на то, что разоблачить этот миф может любой ..
2012-06-2 2251 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 3489 0 Научные открытия
-1
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 2854 0 Научные открытия
0
Ученые синтезировали 117-й элемент таблицы Менделеева
Немецким физикам удалось синтезировать 117-й элемент таблицы Менделеева, сообщает New Scientist. Данный элемент был открыт в 2009 году в Объединенном институте ядерных исследований (Дубна) и ранее уже был синтезирован учеными из России и США. Первоначально физики из Германии намеревались синтезировать 119-й элемент ..
2014-05-05 2897 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили у человека GPS-нейроны
Журнал Nature Neuroscience опубликовал результаты англо-американских ученых нейробиологов, которые смогли зарегистрировать процесс работы внутренней навигационной системы человека. Ученые обнаружили и изучили у человека координатные нейроны (grid cells), которые помогают ориентироваться в пространстве. Эти нейроны помогают ..
2013-08-8 2851 0 Научные открытия
1
Ученые создали программу для чтения мыслей
Американские ученые из Калифорнийского университета в Беркли нашли способ читать мысли и при необходимости трансформировать их в слова. Они отметили, что новая разработка в первую очередь призвана помочь людям, которые потеряли возможность разговаривать вследствие определенного заболевания. В ходе эксперимента ученые ..
2012-02-11 3174 2 Научные открытия
2
Ученые обнаружили ранее неизвестную науке частицу
Ученые Европейской организации по ядерным исследованиям сделали новое громкое открытие. Специалисты, которые работают с Большим адронным коллайдером, обнаружили на его детекторе ранее неизвестную науке частицу. Назвали ее весьма поэтично — "возбужденный прелестный кси-барион", передает телеканал ..
2012-05-2 2665 0 Научные открытия
0
В атмосфере нашли источник антиматерии
Японские ученые обнаружили, что разряды молнии в атмосфере Земли приводят к рождению позитронов — античастиц электронов. Исследование опубликовано в журнале Nature, сообщается в пресс-релизе Киотского университета, размещенном на сайте EurekAlert!.В ходе наблюдений ученые обнаружили три различных типа гамма-всплесков, ..
2017-11-23 12922 0 Научные открытия
1