• Размещено: 27.11.2009       Прочтено: 14526       Комментариев:

    В Норвегии запущена электростанция, работающая на воде--РУССКИЙ ПОРТАЛ 27.11.09

    Прошедшей весной Норвегия активно приступила к освоениюветряных электростанций. Данный проект показал себя в эксплуатации довольно успешно. Но в работе ветряных электростанциях оказались недостатки, например, основной проблемой ВЭ явилась непостоянная природа ветра. При этом мощность ветряных электростанций в каждый момент времени переменна. Невозможно иметь от одной ветроэлектростанции стабильное поступление энергии. Поэтому ВЭ имеют аккумуляторы электроэнергии для равномерной и стабильной работы.
    Так, работа над изобретением альтернативного способа выработки электричества, который не будет загрязнять окружающую среду и сможет конкурировать с невозобновляемыми энергоисточниками, не останавливалась у норвежских ученых.
    И вот, эврика! - воскликнули норвежские ученые, взяв за идею использование явления осмоса, предложенного в 1992 году активистами экологического движения.
    Идея и вправду, оказалась, интересной! Впервые явление осмоса наблюдал А. Нолле еще в 1748. И только через столетие исследования в данном направлении возобновились.
    Осмос, в переводе с греческого означает «толчок», «давление» - это процесс диффузии растворителя из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор.
    Суть процесса
    Явление осмоса наблюдается в средах, где подвижность растворителя больше подвижности растворённых веществ. Важным частным случаем осмоса является осмос через полупроницаемую мембрану. Полупроницаемыми называют мембраны, которые имеют достаточно высокую проницаемость не для всех, а лишь для некоторых веществ, в частности, для растворителя.
    Если такая мембрана разделяет раствор и чистый растворитель, то концентрация растворителя в растворе оказывается менее высокой, поскольку там часть его молекул замещена на молекулы растворенного вещества. Вследствие этого, переходы частиц растворителя из отдела, содержащего чистый растворитель, в раствор будут происходить чаще, чем в противоположном направлении. Соответственно, объём раствора будет увеличиваться, а концентрация уменьшаться, тогда как объём растворителя будет соответственно уменьшаться.
    Если, к яичной скорлупе с внутренней стороны прилегает полупроницаемая мембрана: она пропускает молекулы воды и задерживает молекулы сахара. Если такой мембраной разделить растворы сахара с концентрацией 5 и 10% соответственно, то через нее в обоих направлениях будут проходить только молекулы воды. В результате в более разбавленном растворе концентрация сахара повысится, а в более концентрированном, наоборот, понизится. Когда концентрация сахара в обоих растворах станет одинаковой, наступит равновесие. Растворы, достигшие равновесия, называются изотоническими.
    Осмос, направленный внутрь ограниченного объёма жидкости, называется эндосмосом, наружу - экзосмосом. Перенос растворителя через мембрану обусловлен осмотическим давлением. Оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить процесс, т. е. создать условия осмотического равновесия. Превышение избыточного давления над осмотическим может привести к обращению осмоса - обратной диффузии растворителя.
    В случаях, когда мембрана проницаема не только для растворителя, но и для некоторых растворённых веществ, перенос последних из раствора в растворитель позволяет осуществить диализ, применяемый как способ очистки полимеров и коллоидных систем от низкомолекулярных примесей, например электролитов.
    Значение осмоса в природе
    Осмос играет важную роль во многих биологических процессах. Мембрана, окружающая нормальную клетку крови, проницаема лишь для молекул воды, кислорода, некоторых из растворенных в крови питательных веществ и продуктов клеточной жизнедеятельности; для больших белковых молекул, находящихся в растворенном состоянии внутри клетки она непроницаема. Поэтому белки, столь важные для биологических процессов, остаются внутри клетки.
    Осмос широко используют в лабораторной технике: при определении молярных характеристик полимеров, концентрировании растворов, исследовании разнообразных биологических структур. Осмотические явления иногда используются в промышленности, например при получении некоторых полимерных материалов, очистке высоко минерализованной воды методом `обратного` осмоса жидкостей.
    Клетки растений используют осмос также для увеличения объёма вакуоли, чтобы она распирала стенки клетки. Клетки растений делают это путём запасания сахарозы. Увеличивая или уменьшая концентрацию сахарозы в цитоплазме, клетки могут регулировать осмос. За счёт этого повышается упругость растения в целом. С изменениями тургорного давления связаны многие движения растений (например, движения усов гороха и других лазающих растений). Пресноводные простейшие также имеют вакуоль, но задача вакуолей простейших заключается лишь в откачивании лишней воды из цитоплазмы для поддержания постоянной концентрации растворённых в ней веществ.
    Осмос также играет большую роль в экологии водоёмов. Если концентрация соли и других веществ в воде поднимется или упадёт, то обитатели этих вод погибнут из-за пагубного воздействия осмоса.
    Первая в мире электростанция
    Как сообщает газета dni.ru, недавно в Норвегии открылась первая в мире электростанция, использующая для выработки электричества явление осмоса.
    Электростанция в своей работе использует только соленую и пресную воду. Планируется, что данный прототип электростанции будет вырабатывать от двух до четырех киловатт, но в перспективе эта цифра значительно увеличится.
    Станция, построенная норвежской компанией Statkraft.
    Для выработки энергии она использует движения растворов через мембрану в сторону большей концентрации солей. Поскольку концентрация солей в обычной морской воде выше, чем в пресной, между разделенными мембраной пресной и соленой водой развивается явление осмоса, и движение потока воды заставляет работать турбину, вырабатывающую энергию.
    Мощность уже запущенного прототипа невелика и составляет два-четыре киловатт-часа. Как пояснил менеджер проекта Штейн Эрик Скилхаген, что цели сразу построить промышленных масштабов электростанцию перед компанией не стояло, важнее было показать, что данная технология в принципе может использоваться в энергетике.
    По расчетам инженеров, сегодня можно построить осмотическую электростанцию мощностью 1700 киловатт в час. При этом, в отличие от других станций на альтернативных источниках энергии солнечной или ветровой погода не будет оказывать никакого влияния на режим работы станции.
    Как сообщает PCmag.com, мощности существующего прототипа хватит, чтобы обеспечить электричеством всего лишь кофеварку, но уже к 2015 году Statkraft надеется построить электростанцию, снабжающую электричеством поселок из 10 тысяч частных домов.
    При написании новости использовался материал:
    http://ru.wikipedia.org/wiki/Осмос
    http://www.dni.ru/tech/2009/11/25/180111.html
    Фото с сайта:
    http://www.statkraft.com/

    Подробнее о работе осмотической электростанции:

    http://www.membrana.ru/lenta/?9896

Обратная связь Реклама Контакты О проекте © 2001—2016 Русский Портал Яндекс цитирования