Экологические чистые источники энергии – это источники, которые не наносят вред окружающей среде. К ним относятся источники с использованием солнечной энергии, энергии ветра, воды, земли гейзеров. Один из новых источников экологически чистой энергии- это энергия осмоса. Осмотическое давление между морской и пресной водой эквивалентно давлению столба воды в400 метров, в отличие от энергии солнца и ветра энергия осмоса от погоды не зависит, а в отличие от ГЭС не требует строительства плотин.

На данный момент генерация осмотической энергии осуществляется механическим способом: сосуды с соленой и пресной водой разделены полупроницаемой мембраной. Благодаря осмотическому давлению уровень жидкости в сосуде с соленой водой поднимается, и этот перепад уровней жидкости можно использовать для генерации механической или электрической энергии. Недостаток метода: высокие потери энергии, поскольку электрическая мощность генерирует в два этапа.

В мире существует, первая и единственная осмотическая электростанция построена компанией Statkraft в норвежском городке Тофте. Эта электростанция пока вырабатывает очень мало энергии: примерно 2—4 киловатта.

Удельная мощность мембран, используемых на электростанции, составляет 1 Вт/м². Показатель, который позволит сделать станции рентабельными — 5 Вт/м². Для увеличения удельной мощности необходимо повысить скорость диффузии воды, а для увеличения скорости диффузии надо использовать более тонкие мембраны. На данной станции это сделать трудно, т. к. велика разность давлений по разные стороны мембраны.

Мы разрабатываем новый способ преобразования энтропии перемешивания пресной и соленой вод в электрическую энергию, позволяющий использовать более тонкие мембраны. В этом нам поможет хорошо знакомый концентрационный гальванический элемент.

В последнее время растет интерес к концентрационным гальваническим элементам как источникам энергии [1]-[5].

Схема нашего элемента:

соленая вода | | полупроницаемая мембрана | | рабочий раствор с высокой концентрацией | | пористая диафрагма | | рабочий раствор низкой концентрации | | полупроницаемая мембрана | | пресная вода. Схема элемента изображена на рис.1.

Рис.1. Схема концентрационного гальванического элемента, работающего на пресной и соленой воде.

Осмотическое давление в рабочем растворе с низкой концентрацией выше, чем осмотическое давление в пресной воде, так что вода проходит через полупроницаемую мембрану в концентрации гальванического элемента и поддерживает низкую концентрацию электролита вблизи первого электрода.
Осмотическое давление соленой воды, наоборот, выше, чем осмотическое давление рабочего раствора высокой концентрации. Таким образом, вода проходит через полупроницаемую мембрану из концентрационного гальванического элемента и поддерживает высокую концентрацию электролита вблизи второго электрода. Таким образом, раствор хлорида натрия не участвует в реакции, но поглощает воду из рабочего раствора высокой концентрации.

1. Vassel S.ELECTROCHEMICAL WAY OF CONVERTING GEOTHERMAL AND LOW-POTENTIAL HEAT ENERGY INTO ELECTRICITY//JP Journal of Heat and Mass Transfer.2015.Vol.11, № 2. p.169-176.
2. Вассель С.С., Вассель Н.П.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ//Современные научные исследования и инновации. 2014. № 4 (36). С.20.
3. Vassel S.S.THERMOGALVANIC CELL WITH CAMERA FOR WATER VAPOR TRANSFER IS EFFECTIVE DEVICE FOR CONVERTING HEAT INTO ELECTRICITY IN LOW TEMPERATURE GRADIENTS//Современные научные исследования и инновации. 2014. № 6-1 (38). С. 44.
4. Вассель С.С., Вассель Н.П. КОНЦЕПЦИЯ КОНЦЕНТРАЦИОННОГО ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА, РАБОТАЮЩЕГО НА СОЛЕНОЙ И ПРЕСНОЙ ВОДЕ//Современные научные исследования и инновации. 2014. № 5-1 (37). С. 52.
5. Vassel S.S.NON-MEMBRANE DEVICE FOR GENERATING ELECTRICAL POWER USING FRESH AND SALT WATER MIXING: CONCEPT AND EARLY RESULTS//Современные научные исследования и инновации. 2015. № 11 (55). С. 229-234.

Все статьи автора «Вассель Сергей Сергеевич»