Japonya, İlk Osmotik Enerji Santralini Açtı
Osmotik enerji santrali nasıl çalışıyor?
Osmotik enerji basit bir konsept üzerine inşa edilmiştir. Tatlı su ve tuzlu su yarı geçirgen bir zarla ayrıldığında, su molekülleri doğal olarak denge sağlamak için bariyerin diğer tarafına geçer. Bu akış, bir türbini döndürecek kadar güçlü bir basınç oluşturur ve elektrik üretir.
Yıllar sonra, Japonya’nın Fukuoka kentinde tüm ölçeği ile yeni bir tesis devreye alındı. Ulusal Malzeme Bilimi Enstitüsü ve yerel ortakların inşa ettiği bu tesis, 2023’te Danimarka’da açılan benzer santralin ardından dünyada sürekli elektrik üreten ikinci osmotik enerji merkezi oldu. Santralin ölçeği önemsiz görünse de yılda yaklaşık 880.000 kWh enerji üretecek. Bu, 220 hanenin elektrik ihtiyacını karşılamak için yeterlidir veya bir tuzdan arındırma tesisinin enerji tüketimini karşılayabilir.
Tuz arındırma tesisinden çıkan tuzlu suyu kullanıyor
Fukuoka tesisinin farklılığı, enerji üretiminin miktarından çok, fiziğin altyapıya nasıl uygulandığıdır. Tuzdan arındırma tesisinden çıkan yoğun tuzlu atık suyu kullanarak, doğada nehirlerin sağladığından çok daha yüksek bir tuzluluk farkı elde ediliyor; bu durum verimliliği artırıyor.
Yine de bazı engeller sürüyor. Pompaların enerji kaybı ve membranların kirlenmesi verimliliği düşürebiliyor, ayrıca gelişmiş membranların yüksek maliyeti bir diğer sorun. Melbourne Üniversitesi’nden Profesör Sandra Kentish bu sorunları şöyle özetliyor: “Tuzlu su ile tatlı su karıştırıldığında enerji açığa çıkar, ancak her iki akışın santrale pompalanması ve membranlar arasındaki sürtünme kaybı nedeniyle fazla enerji kaybediliyor. Bu da net kazancın oldukça düşük olmasına sebep oluyor.”
Bu sorunlar nedeniyle şirketler, Statkraft gibi, prototiplerini birkaç yıl içinde kapatmak zorunda kaldı. Fukuoka tesisi tüm bu sorunları çözdüğünü iddia etmese de osmotik enerjinin gerçek altyapıya entegre edilebileceğini gösteriyor. Kentish, zar ve pompa teknolojilerindeki gelişmelerin kayıpları azalttığını ve Japonya’nın tuzdan arındırma tesislerindeki yoğun tuzlu suyun enerjiyi artırdığını belirtiyor. Bu yaklaşım, mühendislik açısından bir dönüm noktası ve osmotik enerjinin en büyük avantajı olan güvenilirliği vurguluyor.
Güneş veya rüzgarın aksine osmotik enerji, tatlı ve tuzlu suyun birleştiği her yerde (haliçlerde, tuzdan arındırma tesislerinde, hatta iç bölgelerdeki tuz göllerinde) kesintisiz bir şekilde çalışabilir. Araştırmacılar, potansiyelin oldukça büyük olduğunu ve maliyetler düşmeye devam ederse bir gün hidroelektrikle rekabet edebileceğini öne sürüyor.
