Осмотическая энергия — это возобновляемый источник энергии, который возникает при смешении пресной и солёной воды. В основе лежит физический процесс: если разделить два потока воды полупроницаемой мембраной, молекулы пресной воды начинают переходить к солёной, уравнивая концентрацию. Этот поток создаёт давление, достаточное для вращения турбины.
В отличие от солнечных панелей или ветряков, такая система не зависит от времени суток или погоды. Теоретически она может работать круглосуточно, пока существует перепад солёности между двумя потоками.
История развития технологии
Идея осмотической генерации энергии появилась несколько десятилетий назад. Первая серьёзная попытка реализовать её в промышленном масштабе была предпринята в 2009 году компанией Statkraft в Норвегии. Однако высокая стоимость мембран и низкий КПД тогда не позволили технологии выйти за рамки экспериментов.
Новый импульс направление получило в последние годы. В 2023 году в Дании запустили первую в мире промышленную установку, работающую на основе осмоса. А в 2025 году в японской Фукуоке начала функционировать вторая такая станция. Она способна ежегодно вырабатывать около 880 тысяч киловатт-часов — этого достаточно для обеспечения электроэнергией примерно 220 домохозяйств или для компенсации энергозатрат опреснительного завода.
Чем уникальна установка в Фукуоке
Главное отличие японского проекта — использование отходов опреснительной установки. Вместо обычной морской воды здесь применяется концентрированный солевой рассол, который обычно сбрасывается в море. Более высокая разница солёности делает процесс эффективнее, а сама установка становится частью уже существующей инфраструктуры.
Таким образом, осмотическая генерация интегрируется в промышленные объекты и демонстрирует потенциал для масштабирования.
Несмотря на успехи, технология сталкивается с рядом проблем:
- энергопотери при прокачке потоков воды;
- загрязнение и засорение мембран;
- высокая стоимость современных мембран.
Именно из-за этих факторов многие ранние проекты, включая Statkraft, были закрыты. Однако учёные отмечают, что новые материалы и насосы постепенно снижают потери, а использование концентрированного рассола повышает эффективность.
Почему это важно
Осмотическая энергия рассматривается как надёжное дополнение к другим возобновляемым источникам. Она может работать непрерывно, в отличие от солнечных и ветряных установок, и при этом легко интегрируется в существующие объекты — от опреснительных заводов до устьев рек.
По оценкам экспертов, потенциал такой генерации огромен: в перспективе она может сравняться по масштабу с гидроэнергетикой, если удастся снизить издержки. Даже если осмотическая энергия не станет основным источником, её стабильность способна сыграть важную роль в диверсификации энергосистем.
