То, что раньше считалось отходами, теперь питает целый город электричеством: вот что сделали в Японии источником энергии

Инженеры в Японии сделали важный шаг в развитии энергетики будущего. В Фукуоке заработала первая в стране осмотическая электростанция, которая использует разницу в солёности воды для генерации электричества. Это направление специалисты называют перспективным дополнением к солнечным и ветровым установкам: оно не зависит от погоды, работает круглосуточно и не выбрасывает в атмосферу углекислый газ.

Как работает установка

Принцип основан на явлении осмоса. Полупроницаемая мембрана пропускает молекулы воды, но задерживает соли и примеси. Когда пресная вода с одной стороны переходит к концентрированной морской воде с другой, создаётся давление. Его достаточно, чтобы раскрутить турбину и запустить генератор.

В Фукуоке применили особую схему: вместо обычной морской воды используется концентрированный рассол, остающийся после опреснения. Такой подход усиливает градиент солёности и позволяет вырабатывать больше энергии при тех же затратах.

Масштабы проекта

Запущенная станция будет производить около 880 тысяч киловатт-часов в год. Этой энергии достаточно, чтобы обеспечить электричеством примерно 220 японских домохозяйств. Вся выработка будет направляться на нужды местной опреснительной установки, снабжающей водой Фукуоку и близлежащие районы.

Агентство по водоснабжению города называет проект "энергией следующего поколения", подчеркивая его независимость от времени суток и погодных условий.

"Я чувствую себя ошеломленным тем, что мы смогли применить это на практике. Надеюсь, что наш опыт распространится не только в Японии, но и по всему миру", — сказал почетный профессор Акихико Таниока.

Долгий путь к реализации

Идея получения энергии из смешения солёной и пресной воды появилась ещё в середине XX века. В 1954 году британский исследователь R.E. Пэттл впервые высказал такую гипотезу. В 1970-х профессор Сидни Леб предложил концепцию осмоза под давлением (PRO), наблюдая, как воды реки Иордан соединяются с Мёртвым морем.

Главная трудность, тормозившая внедрение технологии, — потери энергии при транспортировке воды и сопротивление мембран. Даже при больших различиях в солёности чистая отдача оказывалась скромной.

Профессор Сандра Кентиш пояснила:

"Явление освобождения энергии при смешении воды существует, но много энергии теряется на транспортировку воды и через мембраны".

Глобальный опыт

Япония стала второй страной после Дании, где введена коммерческая осмотическая электростанция. Первая подобная установка начала работать в 2023 году в Мариагере. Её основу составили полые волоконные мембраны Toyobo, которые позволяют воде проходить, удерживая соли и примеси.

Кроме того, разработкой занимаются Норвегия, Южная Корея, Испания, Катар и Австралия. В разных странах экспериментируют с новыми типами мембран и способами повышения эффективности. Например, французский стартап Sweetch Energy применяет технологию Ionic Nano Osmotic Diffusion (INOD), где используются наноосмотические процессы и биоисходное сырьё. Это позволяет увеличить селективность мембран и снизить энергопотери.

Значение для энергетики

Специалисты считают, что у осмотической энергии есть потенциал стать важным элементом будущей энергетики, наряду с солнечной и ветровой. В отличие от них, она обеспечивает стабильную круглосуточную выработку.

Особенность фукуокского проекта в том, что он совмещён с опреснительной установкой. Такое решение делает станцию более практичной: концентрированный рассол используется дважды — сначала в водоснабжении, затем в энергетике.

По мнению экспертов, именно такие комбинированные проекты способны постепенно вывести технологию на новый уровень и доказать её жизнеспособность в масштабах промышленного применения.