A Föld nem megújuló energiaforrásai (pl. kőolaj, földgáz) rohamosan fogynak, a megújuló energiaforrások, mint a víz és a szél, pedig egyelőre nem nyújtanak elegendő energiát a Föld növekvő lakosságának, ráadásul ezek az energiaforrások nagyban függenek az időjárástól is. A fejlett országok szakemberei ezért évtizedek óta próbálkoznak újabb és újabb alternatív energiaforrások megteremtésével.

Az ilyen próbálkozások egyike volt a 2009 végén, a világon elsőként megépült ozmóziserőmű Norvégiában, Oslo közelében. Ugyan ez a prototípus még nem volt alkalmas jelentősebb áram megtermelésére, de mint kísérlet, nagyon ígéretesnek bizonyult, és további próbálkozások folyamatát vonta maga után.

Az ozmotikus erőmű működési elve és jövője

Az ozmotikus erőművek működési elve az édes- és a sósvíz találkozásánál levő nyomáskülönbség kihasználásán alapszik. Az édesvizet a sós tengervíztől elválasztó membránon keresztül az ozmózisnyomásnak köszönhetően víz áramlik át az édesvizes oldalról a sósvizes felé, miközben a féligáteresztő hártya megakadályozza a sómolekulák visszafelé történő áramlását. Az átáramló víz egy áramtermelő turbina meghajtásához szükséges túlnyomást hoz létre, ezzel termelve áramot. Ugyan napjainkban a megtermelt áram körülbelül egy kávéfőző üzemeltetéséhez lenne elegendő, ami 2-4 kilowatt energiát jelent a 2000 négyzetméter felületű membrán révén, de az üzemeltető norvég vállalat (a Statkraft) tervei szerint a 2015-re ígért 25 megawattos teljesítményű erőmű akár 30 ezer háztartás áramellátását tudná fedezni.

A tervezett erőmű méretei nagyságrendileg egy futballstadionhoz hasonlíthatóak, és ebbe mintegy 5 millió négyzetméternyi membránt kellene beleépíteni a működéshez. Ami azt jelentené, hogy a 2015-re tervezett erőmű áramtermelő membránjának hatásfokát a jelenlegi 1 watt/négyzetméterről körülbelül 5 watt/négyzetméterre kellene növelni. Ez az energiatermelési szint megfelelne a ma ismert megújuló energiaforrások termelési átlagának.

Az ozmotikus energiaforrással kapcsolatos kutatások már az 1990-es évek második felében megkezdődtek, de eleinte a hatékonysági útmutató mindösszesen 0,01 watt volt négyzetméterenként. Ehhez viszonyítva a mai legmodernebb technika (2-4 watt/négyzetméter) már nagy előrelépést jelent.

Az ozmóziserőmű előnyei

Az ozmotikus erőművek több szempontból is előnyösek a ma ismert többi megújuló, illetve nem megújuló erőforrásokkal szemben. Egy ozmóziserőmű teljesen természetes erőforrás, ebből következően a környezetet semmilyen formában nem szennyezi. Mindemellett bárhol létre lehet hozni ilyen erőműveket, ahol édesvizű folyó a tengerbe ömlik.

Az erőművek működését az időjárási viszonyok (pl. szél, nap) nem befolyásolják, ezért az év bármelyik szakaszában teljes mértékben működőképesek. Ez is arra sarkallja a kutatókat, hogy folytassák az ozmotikus energiaforrások hatásfokának növelését. Bizonyított tény továbbá, hogy csak Európában azokon a helyeken, ahol ozmotikus erőmű építése lehetséges, összesen 180 terrawatt-órányi energia lehetne kinyerhető, ami a jelenlegi áramfogyasztás körülbelül 5%-át lenne képes fedezni a kontinensen. Ugyan a NASA egyelőre csak az űrkísérleteik miatt érdeklődik a speciális membrán után, de ki tudja? Lehet, hogy egy esetleges sikeres kísérletsorozat után az Egyesült Államok is energiatermelés céljából telepítene egy újabb földrészre ozmotikus elven működő erőműveket, amivel szintén rengeteg energiát lehetne megtakarítani az egész Föld számára.

írta: Gulyás Dominik
Karinthy Frigyes Gimnázium, Budapest, XVIII. kerület

Az Oslotól mintegy 60 kilométerre, az Oslo-fjordban létesített kísérleti ozmózis erőmű sematikus ábrája.