Blog

Budú pobrežné čistiarne odpadových vôd energeticky nezávislé vďaka miešaniu slanej a sladkej vody?

Čističky odpadových vôd na pobrežiach by mohli vďaka modrej energii fungovať samostatne, nízkonákladovo a ekologicky.

Miesta, na ktorých sa rieky vlievajú do morí, predstavujú plnohodnotný zdroj obnoviteľnej energie. Miešanie slanej a sladkej vody by tak v budúcnosti mohlo poháňať pobrežné čistiarne odpadových vôd.

Obnoviteľná energia získaná z tečúcej vody bola známa už v staroveku. Dnes sa na elektrinu premieňa aj energia padajúcej vody, pary a pohybu vody v oceánoch.

Rozšírením vodnej energie je aj takzvaná modrá energia, ktorá vzniká pri miešaní slanej a sladkej vody. Jej možné využitie v čistiarňach odpadových vôd popisuje najnovšia štúdia Stanfordskej univerzity.

Osmotická energia v praxi

Modrá energia, známa aj ako osmotická energia, je energia vyrobená s využitím prirodzeného javu vyskytujúceho sa pri styku sladkej vody so slanou. Obsah soli je v morskej vode prirodzene vyšší, a tak pri strete so sladkou vodou dochádza k osmóze – vyrovnaniu obsahu solí v oboch tekutinách.

Generácia energie funguje vďaka polopriepustnej membráne, ktorá oddeľuje morskú a pitnú vodu. Membrána zo sírnika molybdeničitého (MoS2) dovoľuje iónom z morskej soli preniknúť do sladkej vody. Keďže ióny sú atómy s energetickým nábojom, ich pohyb je možné využiť na produkciu elektrickej energie.

osmoticka energia v praxi

Tento koncept sa využíva už dlhšie, avšak nové batérie prezentované Stanfordskou univerzitou nie sú závislé od tlaku ani samotnej osmózy. Namiesto membrány totiž využívajú elektródy, vďaka ktorým systém funguje nepretržite, bez potreby poháňania iným druhom energie.

Ako využijú modrú energiu čistiarne odpadových vôd?

Energiu je možné získať na akomkoľvek mieste, kde sa riečny tok vlieva do mora. Miešanie slanej a sladkej vody je ale prítomné aj v systémoch čistenia odpadových vôd, ktoré sa nachádzajú na morských pobrežiach. Čistiarne totiž vylievajú ošetrenú sladkú vodu do slanej, čím vytvárajú výborné podmienky pre získavanie modrej energie.

Nový druh batérie uvoľňuje ióny chloridov a sodíka z elektródy do roztoku, čím vytvára prúd smerujúci k druhej elektróde. Výmena odpadovej a morskej vody opätovne začlení ióny do vody a obráti prúd. Energia sa tak získava z preplachovania slanej aj sladkej vody bez nutnosti počiatočnej investície. Batéria sa sama nabíja, čím je šetrná k životnému prostrediu.

Čistiarne odpadových vôd na pobreží tak morí môžu byť zásobované energiou, ktorú vyprodukujú miešaním slanej a sladkej vody

Testovanie novej batérie

Prototyp batérie bol testovaný v Palo Alto Regional Quality Control Plant v Kalifornii. Batéria prešla 180 cyklami s 97 % efektivitou. Energetický výstup na testovanom zariadení bol síce pomerne nízky, no systém fungoval úspešne.

Využitie viacerých batérií je teda potenciálnym riešením globálneho problému. Čističky odpadových vôd na pobrežiach môžu vďaka modrej energii fungovať samostatne, nízkonákladovo a bez poškodzovania životného prostredia.

Ďalšie články