Menu

Energia eòlica

Energia blava o energia osmòtica - Què és i com funciona?

Energia blava o energia osmòtica - Què és i com funciona?

L'energia blava és una manera de generar energia per osmosi, és a dir, a partir de les diferències de concentració de sal de dos volums d'aigua. En separar aquestes masses d‟aigua a través d‟una membrana semipermeable, es genera una diferència de pressió que es pot utilitzar per impulsar una turbina. La turbina està connectada a un alternador que produeix electricitat.

Aquesta diferència es pot fer servir en llocs on l'aigua dolça desemboca al mar.

La tècnica de lenergia osmòtica encara està en desenvolupament. Actualment, s'està investigant si és possible augmentar la salinitat utilitzant la calor residual per convertir la calor directament en energia elèctrica mitjançant sistemes termoelectroquímics.

Un dels avantatges de lenergia blava és que és una font denergia renovable que no genera emissions de gasos defecte hivernacle. També es considera una energia neta perquè no genera residus contaminants, només aboca aigua amb una certa concentració de sal al mar.

Com funciona lenergia blava?

Una solució salina conté energia que es pot aprofitar. La dissolució de la sal és un procés endotèrmic en què en dissoldre's, com passa amb la majoria de les sals, la temperatura de l'aigua baixa.

L'energia necessària per evaporar aigua és superior amb aigua salada que amb aigua dolça. Aleshores, si la sal i l'aigua dolça es creuen estant a la mateixa temperatura, la temperatura augmenta lleugerament. Aquest augment de temperatura genera una pressió que es pot aprofitar per accionar turbines hidràuliques per generar energia elèctrica.

L'energia blava a la natura

Aquest procés osmòtic també es produeix de manera natural. En aquest cas, les cèl·lules vegetals contenen sals la concentració de les quals augmenta amb l'evaporació. La paret de la cèl·lula vegetal és una membrana perquè l'aigua es transporti des del terra cap amunt a través del procés d'osmosi.

Inconvenients de lenergia blava

Els principals inconvenients daquest energia renovable és que lenergia osmòtica té una capacitat limitada per metre quadrat de superfície de membrana a més del preu i la resistència de les membranes.

Un altre problema és l'aparició de contaminació de les membranes, que són, després de tot, filtres extremadament fins. Tant l'aigua dolça del riu com l'aigua de mar contenen algues, sorra i partícules d'argila.

Mètodes per aprofitar lenergia blava

Òsmosi per pressió retardada

La primera tècnica, l'osmosi per pressió retardada (PRO), es basa en l'osmosi. Es produeix quan l'aigua de riu (dolça) està en contacte amb l'aigua del mar (salada) mitjançant una membrana que permet el pas de l'aigua però no de substàncies dissoltes com la sal. L'aigua dolça flueix a través de la membrana cap al costat salat desembocant al mar. Allí, es genera una pressió osmòtica que es pot utilitzar com a font denergia.

La pressió teòricament augmenta a 28 bar a 10 ° C i una diferència de concentració de sal del 3.5%. La pressió real és menor a causa de la dilució que passa. Amb la pressió resultant, es pot accionar una turbina hidràulica i es pot generar electricitat.

L'aigua salobre es produeix com a producte de rebuig; només el que hauria passat si l'aigua hagués arribat al mar sense obstacles.

Electrodiálisis inversa

Un segon mètode utilitza electrodiàlisi inversa. La sal que flueix i l'aigua dolça estan envoltats per membranes selectives d'ions, cosa que resulta en una tensió mínima entre aquestes membranes.

En connectar les membranes en sèrie, es crea un voltatge utilitzable i es genera immediatament electricitat. El problema continua sent una capacitat massa petita per m² de superfície de membrana.

Amoníac

Un tercer mètode utilitza amoníac (NH3) en una cel·la de combustible amb membranes selectives d'ions. La calor residual baixa en calories restaura la diferència de concentració requerida i utilitza la calor residual de, per exemple, la indústria (bateria d'amoníac tèrmicament regenerativa TRAB).

Aquest mètode per aprofitar lenergia osmòtica encara està en fase destudi.

Autor:
Data de publicació: 19 de febrer de 2020
Última revisió: 2 de febrer de 2023