پتانسیل انرژی الکتریکی رودخانههای منتهی به دریا
توليد انرژي از جريان آب در رودخانهها با استفاده از برق اسمزي، ايده جديدي در توليد انرژي پاک از جريان آب است. پتانسيل اين انرژي به حدي است که با استفاده از ۱۰% اين پتانسيل در سراسر دنيا، ميتوان انرژي الکتريکي مصرفي بيش از ۵۲۰ ميليون نفر را تأمين کرد. در اين سيستم بدون مصرف انرژي و بدون توليد هيچ گونه گاز گلخانهاي ميتوان با استفاده از فشار ايجاد شده ناشي از تفاوت ميزان نمک موجود در آب دريا و آب رودخانه، انرژي توليد کرد. اين در حاليست که توليد اين ميزان انرژي از طريق سوختهاي فسيلي، بيش از يک ميليارد تن گاز گلخانهاي در سال توليد ميکند.
در مقالهاي که جديداً با عنوان تحليل ترموديناميک و بازده توليد انرژي از رودخانه حاصل از تغييرات درجه شوري آب به چاپ رسيده است، به بررسي بهرهبرداري از رودخانه با اين روش پرداخته شده است. خلاصه روش بر پايه اين واقعيت است که اگر يک غشاي نيمه تراوا بين دو منبع مختلف آب با درجه شوري مختلف مثلاً آب شور دريا و آب شيرين رودخانه قرار گيرد، آب شيرين مايل است از غشا عبور کند و با آب شور مخلوط شود تا درجه شوري آن را کاهش دهد. اين فرآيند از طريق عبور تدريجي از درون غشا باعث ايجاد جرياني از آب شيرين به سمت آب شور ميشود و در نتيجه حجم قسمت شور افزايش مييابد. اين افزايش حجم منجر به افزايش فشار در سمت آب شور ميشود که قادر به توليد انرژي است. مثلاً ميتواند پيستوني را حرکت داده و متناسب با آن کار انجام دهد.
در مناطقي که مقدار زيادي آب شيرين در کنار آب شور به صورت طبيعي وجود دارد اين روش قابل استفاده است. البته دانش اين رشته هنوز خيلي ابتدايي است، اما بزرگترين مزيت اين سيستم اين است که بر خلاف منابع انرژي خورشيدي يا باد، ثبات توليد دارد، يعني نسبت به زمان داراي نوسانات کمتري است و در نتيجه يکي از مهمترين نقاط ضعف انرژيهاي تجديدپذير عمده مانند انرژي خورشيدي و انرژي بادي را ندارد. اولين سيستم آزمايشي توليد انرژي الکتريکي از رودخانه با اين روش توسط شرکت برق دولتي نروژ “استات کرافت” در سال ۲۰۰۹ راهاندازي شده است.
منبع:
Ngai Yin Yip, Menachem Elimelech. Thermodynamic and Energy Efficiency Analysis of Power Generation from Natural Salinity Gradients by Pressure Retarded Osmosis. Environmental Science & Technology Journal, 2012.
