Energia odnawialna z wody morskiej
W procesie odwróconej elektrodializy umieszcza się membrany jonowymienne naprzemiennie pomiędzy dwoma roztworami wodnymi o różnym zasoleniu. Różnica stężenia soli tworzy potencjał, który z kolei powoduje przepływ prądu elektrycznego do elektrod podłączonych do obciążenia elektrycznego. Prze projektem REAPOWER (Reverse electrodialysis alternative power production) badania koncentrowały się na połączeniu wody słodkiej jako roztworu o niskim stężeniu soli i wody morskiej jako roztworu o wysokim stężeniu soli. Takie podejście ma zastosowanie na dużą skalę, ale stwarza problemy związane ze słabą przewodnością wody słodkiej. Aby te problemy przezwyciężyć, naukowcy użyli wody morskiej jako roztworu o niskim stężeniu soli i solanki jako roztworu o wysokim stężeniu soli. Obliczenia teoretyczne wskazały, że potencjał energetyczny solanki dostępny w typowej placówce przemysłowej pozwoli uzyskać prąd elektryczny na wyjściu o mocy 450 kW przy bardzo niskich kosztach. Dlatego też naukowcy rozpoczęli wspólne prace nad niezbędnymi elementami i materiałami, idealnie dopasowanymi do zastosowań w takim układzie odwróconej elektrodializy. Koncentrowali się na wytworzeniu niedrogich membrano obniżonej oporności elektrycznej. Pod kątem właściwości sklejania ze sobą membran i rozpórek w procesie produkcji nieprzepuszczalnych stosów wymiennych, wykorzystano różne spoiwa. Przeprowadzono testy laboratoryjne stosów w różnych warunkach działania. Do badania wpływu różnych parametrów na wydajność procesu zastosowano obliczeniową dynamikę płynów. Uczestnicy projektu stworzyli także modele matematyczne odpowiadające podstawowym zasadom działania stosu. Prognozy tworzone na podstawie symulacji porównano z danymi doświadczalnymi, aby potwierdzić skuteczność stosów do odwróconej elektrodializy, badanych w skali laboratoryjnej. Projekt REAPOWER przyczynił się do poszerzenia zastanego stanu wiedzy, wykazując uniwersalność stosów do odwróconej elektrodializy zasilanych solanką z salin. Nowa technologia może przyczynić się do uzyskania taniej elektryczności z solanki i wody morskiej oraz rozwoju tego sektora czystej energii. Technologia ta, stworzona dzięki projektowi REAPOWER, została przedstawiona i czytelnie wyjaśniona na filmie w serwisie YouTube.
Słowa kluczowe
Energia odnawialna, woda morska, odwrócona elektrodializa, solanka, REAPOWER
