Osmotik enerji santrali nasıl çalışıyor?

Osmotik enerji aslında çok basit bir fikre dayanıyor. Tatlı su ile tuzlu su yarı geçirgen bir zarla ayrıldığında, su molekülleri doğal olarak dengelenmek için bariyerin öbür tarafına geçiyor. Bu akış, bir türbini döndürebilecek kadar güçlü bir basınç oluşturuyor ve elektrik üretiliyor.

Şimdi ise, aradan geçen yıllardan sonra, Japonya’nın Fukuoka kentinde tam ölçekli yeni bir tesis devreye alındı. Ulusal Malzeme Bilimi Enstitüsü ve yerel ortakların inşa ettiği bu tesis, 2023’te Danimarka’da açılan benzer santralden sonra dünyada sürekli elektrik üretimine yönelik ikinci osmotik enerji tesisi oldu. Santralin ölçeği mütevazı sayılsa da yılda yaklaşık 880.000 kwh enerji üretecek. Bu, 220 hanenin elektrik ihtiyacını karşılamaya ya da bir tuzdan arındırma tesisinin enerji tüketimini karşılamaya yetecek bir miktar.

Tuz arındırma tesisinden çıkan tuzlu suyu kullanıyor

Fukuoka tesisini önceki denemelerden farklı kılan, ürettiği enerji miktarı değil, fiziği altyapıya nasıl uyguladığı. Tuzdan arındırma tesisinden çıkan yoğun tuzlu atık suyu kullanarak, doğada nehirlerin sağladığından çok daha keskin bir tuzluluk farkı elde ediliyor; bu da verimliliği arttırıyor.

Yine de bazı engeller devam ediyor. Pompaların enerji kaybı ve membranların kirlenmesi verimi düşürebiliyor, ayrıca gelişmiş membranların yüksek maliyeti sorun oluşturuyor. Melbourne Üniversitesi’nden Profesör Sandra Kentish sorunları şöyle açıklıyor: "Tuzlu su tatlı suyla karıştırıldığında enerji açığa çıkarken, iki akışın santrale pompalanması ve membranlar arasındaki sürtünme kaybı nedeniyle çok fazla enerji kaybediliyor. Bu da net kazancın oldukça düşük olmasına yol açıyor."

Ayrıca Bkz.Sungrow, Türkiye’nin yeşil enerji dönüşümüne öncülük edecek

Bu sorunlar yüzünden Statkraft gibi şirketler prototiplerini birkaç yıl içinde kapatmak zorunda kalmıştı. Fukuoka tesisi tüm bu sorunları çözdüğünü iddia etmese de osmotik enerjinin gerçek altyapıya entegre edilebileceğini gösteriyor. Kentish, zar ve pompa teknolojilerindeki ilerlemelerin kayıpları azalttığını, Japonya’nın tuzdan arındırma tesislerindeki yoğun tuzlu suyu kullanmasının da enerjiyi artırdığını belirtiyor. Bu yaklaşım, mühendislik açısından bir dönüm noktası ve osmotik enerjinin en büyük cazibesi olan güvenilirliğini vurguluyor.

Güneş veya rüzgarın aksine osmotik enerji, tatlı ve tuzlu suyun birleştiği her yerde (haliçlerde, tuzdan arındırma tesislerinde, hatta iç bölgelerdeki tuz göllerinde) kesintisiz çalışabilir. Araştırmacılar, küresel potansiyelin çok büyük olduğunu ve maliyetler düşmeye devam ederse bir gün hidroelektrikle rekabet edebileceğini söylüyor.