Tilaa uutiskirje RSS-syöte
Tiistai 25.06.2019

Ilmastouutisia

Sähköä suolaisuuseroista - "teoriassa koko maailman sähköntarve"


21.07.2010 10:57

Norjalaisen Statkraft -yhtiön osmoosivoimala.

Kuva: Statkraft

Meriveden ja makeanveden suolaisuuseroja voidaan hyödyntää sähköntuotannossa. Euroopassa testataan parhaillaan kahta erityyppistä suolaisuuseroihin perustuvaa voimalaa, kirjoittaa New Scientist.

Hollantilaiselle Redstack-yritykselle myönnettiin viime viikolla lupa rakentaa suolaisuuseroja hyödyntävä pilottilaitos Afsluitdijkiin, joka sijaitsee maan pohjoisosassa. Pilottivoimalan nimellisteho on vain 5 kilowattia, mutta yrityksen tarkoitus on kasvattaa voimaloiden kokoa vähitellen.

- Jos rahoitus on turvattu, rakennamme 50 kilowatin laitoksen muutaman vuoden kuluessa, sanoo Redstack-yrityksen johtaja Pieter Hack.

Yrityksellä on jo toiminnassa oleva pilottilaitos, joka hyödyntää suolakaivoksen jätevesiä. Yrityksen mukaan teknologian globaali potentiaali on 1,4-2,6 terawattia, perustuen meriin virtaavien jokien ja meriveden suolaisuuseroihin.

Käänteinen elektrodialyysi

Redstack-yrityksen teknologia perustuu käänteiseen elektrodialyysiin (reverse electrodialysis, RED). Teknologiassa hyödynnetään kalvoja, jotka ovat vedenpitäviä, mutta päästävät lävitseen joko positiivisesti tai negatiivisesti varautuneita ioneita. “Paristossa" on peräkkäin positiivisia ja negatiivisia ioneita läpäiseviä kalvoja.

Merivesi ja makea vesi pumpataan kammioihin, jotka on erotettu toisistaan kalvoilla. Meriveden positiivisesti varautuneet natriumionit virtaavat kalvon läpi makeaan veteen. Meriveden negatiivisesti varautuneet kloridi-ionit puolestaan virtaavat kalvon läpi toiseen suuntaan. Prosessi tuottaa potentiaalieron kennon päissä olevien titaanielektrodien välille.

Osmoosivoimala

Norjalainen Statkraft-yritys testaa parhaillaan osmoosiin perustuvaa PRO-teknologiaa (pressure-retarded osmosis).

Osmoosi-ilmiötä hyödyntävä laitos avattiin viime marraskuussa Etelä-Norjan Tofte-vuonossa. Voimalaitosessa käytetään vettä läpäisevää kalvoa, jonka läpi makea vesi kulkee suolaiseen veteen. Tämä aikaansaa virtauksen, joka pyörittää turbiinia.

Meriveden ja makean veden suolaisuuseroja hyödyntäen voitaisiin teoreettisesti tuottaa kaikki maailmassa tarvittava sähkö.

- Suolaisuuseroja hyödyntävät voimalaitokset tuottavat sähköä tasaisesti säästä riippumatta, toisin kuin tuuli- ja aurinkovoimalaitokset, muistuttaa ympäristöinsinööri Bert Hamelers hollantilaisesta Wageningen-yliopistosta.

Teknologian ongelmana on kuitenkin hintaa. Hack arvioi, että 200 megawatin voimalaitoksen rakentaminen maksaa 600 miljoonaa dollaria. Laitoksen tuottama sähkö maksaisi noin kaksi kertaa enemmän kuin fossiilisilla polttoaineilla tuotettu.

Hamelers kollegoineen pyrkii kehittämään teknologian, jolla suolaisuuserojen avulla voidaan tuottaa sähköä huomattavasti edullisemmin.

Vaihtovirtaa

Hamelerin kehittämässä teknologiassa merivettä syötetään kammioon, jossa on kaksi ioneita läpäisevää kalvoa kahden elektrodin välillä. Kuten RED-teknologiassakin, tässä teknologiassa positiivisesti varautuneet natriumionit virtaavat positiivisia ioneita läpäisevän kalvon läpi, jonka jälkeen elektrodi vetää niitä puoleensa. Kloridi-ionit kulkevat negatiivisia ioneita läpäisevän kalvon läpi, ja niitä vetää puoleensa vastakkaisella puolella oleva elektrodi.

Negatiivisesti varautuneen klorodi-elektrodin elektronit alkavat virrata positiivista natrium-elektrodia kohti, aiheuttaen virran elektrodien välille. Kun meriveden elektronit on käytetty loppuun, kammioon pumpataan makeaa vettä, jolloin natriumionit vetäytyvät kalvon läpi takaisin, ja elektronit alkavat virrata vastakkaiseen suuntaan. Kun laitteeseen syötetään vuorotellen merivettä ja makeaa vettä, saadaan aikaan vaihtovirtaa.

Laiteen pitäisi olla edullisesti toteutettavissa, sillä siinä hyödynnetään edullisia hiilielektrolyyttejä, kun taas RED-teknologiassa käytetään kalliita platinium-elektrodeja. Ja toisin kuin norjalaisten PRO-teknologiassa, tässä teknologiassa ei tarvita turbiinia.

- Elektrodi- ja kalvomateriaalit voidaan tuottaa hyvin edullisesti suuressa mittakaavassa, Hamelers sanoi.

Hamelers uskoo, että järjestelmästä voidaan tehdä vielä nykyistäkin yksinkertaisempi, jos elektrodeja liikutellaan merivesi- ja makean veden tankkien välillä sen sijaan, että vesiä pumpataan jatkuvasti samaan kammioon, kirjoittaa New Scientist.

CO2-raportti

Bookmark and Share




Lisätietoa

Artikkeli New Scientist -lehdessä
Artikkeli Hamelersin kehittämästä teknologiasta Environmental Science and Tecknology -lehdessä (tiivistelmä)


19


Jaana Kaipainen, Tarja Tuomainen:
Metsäkadon päästöt ja niiden vähentäminen Suomessa
Marja Järvelä:
Kuluttajista ilmastokansalaisiksi
Ilkka Savolainen:
Turvepeltojen päästöjä pitää vähentää
Antti Mäkelä:
Rankkasateet ja rajuilmat - mihin pitää varautua tulevaisuudessa?
Sanna Kopra:
Kiina nousemassa ilmastopolitiikan johtajaksi?
Pinja Sipari:
Ilmastokasvatusta opettajille
Anne Tolvanen:
Terve luonto osaksi maankäyttöä
Ilkka Savolainen, Sanna Syri:
Puusähköllä ajaa pidemmälle kuin puudieselillä - kumpaan metsiämme siis kannattaa käyttää?
Mikko Alestalo:
Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus jatkaa kasvuaan
Eemeli Tsupari, CO2Esto:
Lehmän lannalla liikenteeseen
Unto Eskelinen:
Yksinkertainen viesti ympäristökestävyydestä
Ilkka Savolainen:
Puun energiakäyttö ei ole ongelmatonta
Antti Iho:
Rajoja ja rakkautta ympäristönsuojelussa
Riitta Silvennoinen:
Bemarin uusi ekologinen elämä
Leena Kontinen:
Ihmisten Pariisi - muutos on alkanut
Piia Moilanen:
Tuottavuusloikka pyöräillen
Teija Lahti-Nuuttila:
Energiatehokkuudella vähemmästä enemmän
Jussi Uusivuori:
Väärät verot tulevat kalliiksi
Aki Mäki-Petäys:
Vaelluskalojen kohtalon hetki - nyt on aika toimia
Oras Tynkkynen:
Pariisin voittajat
Oras Tynkkynen:
Uusi sopimusluonnos avattuna
Emma Lommi:
Ilmastonmuutos on merkittävimpiä globaaleja terveys- ja tasa-arvokysymyksiä
Hanna-Liisa Kangas:
Teknologiayhteistyö tapahtuu kentällä - ei työpajoissa
Hanna Hakko:
Hanasaari suljetaan - seuraavaksi Suomen ja maailman muut fossiilivoimalat
Oras Tynkkynen:
Miksi en taputtanut Malesialle

Lisää blogeja >>

¿Quiénes son los responsables de afrontar el cambio climático?

Source: Infobae - El cambio climático es probablemente el mayor desafío ambiental y social que enfrenta la humanidad, y que fue generado por el ser humano. Es un problema global que se resuelve en forma global, en donde existen muchos matices que hacen difícil el consenso entre los países respecto a las decisiones que deben tomarse. Sin embargo, todos reconocen el siguiente principio como marco de discusión: principio de responsabilidades comunes pero diferenciadas. Este principio reconoce que todos los países tienen responsabilidad común de solucionar el problema, aunque no todos en el mismo nivel y grado, ya que históricamente los países desarrollados han contaminado más a efecto de construir sus economías que aquellos que están en vías de desarrollo. Y no todos los países tienen la misma capacidad y recursos para enfrentar la problemática.

Consecuencias del cambio climático en los peces

Source: El tiempo - Una subida de 2°C altera la metilación del ADN y la expresión de genes claves para la supervivencia y el desarrollo. Este estudio ofrece una nueva visión sobre las consecuencias del cambio climático en los peces a través de modificaciones epigenéticas en todo el genoma

Could evaporation be the next renewable energy?

Source: Reuters - Wind and solar power are growing as sustainable alternatives to fossil fuels, but storing renewable energy through the night, when the sun isn?t shining, or when no wind is rotating the turbines, remains a hurdle.

Figueres: ?Estados Unidos pierde competitividad saliendo del Acuerdo de París?

Source: EFE Verde - La ex secretaria de cambio climático de la ONU que alcanzó el Acuerdo de París y actual directora del proyecto Misión 2020, Christiana Figueres, subraya que EE.UU. "se queda rezagado y pierde competitividad" abandonando el Acuerdo de París y cediendo a otros países el liderazgo de la economía baja en carbono.

Reducir la deforestación e incrementar captura de CO2 en el suelo, una estrategia climática y de seguridad alimentaria

Source: El Periódico - Las políticas climáticas que se centran en la agricultura y los bosques podrían llevar al aumento de los precios de los alimentos, pero reducir la deforestación e incrementar la captura de carbono en la agricultura podría reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero, evitando riesgos para la seguridad alimentaria, según un nuevo estudio publicado en 'Environmental Research Letters'.

Kunnat CO2-raportissa

Äänekoski
Alavus
Aura
Espoo
Eurajoki
Forssa
Hämeenkyrö
Hämeenlinna
Hamina
Hankasalmi
Hanko
Hartola
Hausjärvi
Heinola
Helsinki
Hollola
Hyvinkää
Iisalmi
Iitti
Ikaalinen
Ilmajoki
Ilomantsi
Imatra
Järvenpää
Janakkala
Joensuu
Jokioinen
Jyväskylä
Kärkölä
Kaarina
Kajaani
Kangasala
Karkkila
Kauniainen
Kemi
Kemiönsaari
Kerava
Kirkkonummi
Kiuruvesi
Kokkola
Kotka
Kouvola
Kuhmoinen
Kuopio
Kuortane
Kurikka
Kuusamo
Lahti
Laitila
Lappeenranta
Lapua
Lempäälä
Lieto
Lohja
Loimaa
Loviisa
Mäntsälä
Mänttä-Vilppula
Masku
Mikkeli
Mynämäki
Naantali
Nakkila
Nousiainen
Nurmijärvi
Orimattila
Oulu
Padasjoki
Paimio
Parainen
Parikkala
Pirkkala
Pori
Pornainen
Porvoo
Posio
Punkalaidun
Pyhtää
Raahe
Raisio
Rauma
Riihimäki
Rovaniemi
Rusko
Salo
Sastamala
Sauvo
Seinäjoki
Sipoo
Somero
Suomussalmi
Suonenjoki
Sysmä
Taivalkoski
Tampere
Turku
Tuusula
Ulvila
Uusikaupunki
Vaasa
Vantaa
Varkaus
Vihti
Ylöjärvi
Ylivieska