Smíchají sladkou a slanou vodu, energii použijí k odsolování. A není to nesmysl
foto: Starsend, licence CC BY-SA 3.0/Ilustrační fotografie odsolovacího zařízení
V Japonsku uvedli do provozu zařízení na výrobu energie pomocí osmózy. Marketingová mlha okolo projektu je tak hustá, že to působí jako nesmysl – byť není.
Zpráva o spuštění osmotické linky v japonské Fukuoce v srpnu 2025 prošla bez většího rozruchu, ale aktuálně tu zprávu recyklují další média – a nabalují na ni teze o nekonečných zdrojích energie nebo dokonce o udržování rovnováhy v elektrických sítích. Pojďme to rozplést, protože hrozí, že kriticky uvažující čtenář “vylije s vaničkou i dítě” – a to by byla škoda, protože jde o zajímavou technologii.
Osmotická elektrárna využívá rozdíl v koncentraci soli mezi sladkou a mořskou vodou. Ty odděluje polopropustná membrána, která propouští molekuly vody, ale ne ionty soli. Voda tak proudí z méně koncentrované části do hustší, čímž na té druhé straně membrány vytváří tlak. A vzniklý tlak se dá využít k pohonu turbíny.
Fyzikálně to dává smysl: je to vlastně obdoba běžné vodní elektrárny. V obou případech turbína využívá kinetickou energii proudící vody – jediný rozdíl je v tom, že u vodní elektrárny vodu „pohání“ tlak vodního sloupce, zatímco u osmotické elektrárny ten tlak vytváří „snaha“ molekul vody vyrovnat koncentrace na obou stranách membrány.
Psali jsme
Ve městě Pornainen uvedli do provozu pískovou baterii s kapacitou 100 MWh a výkonem 1 MW. Zařízení představuje dosud největší systém svého…
Čím slanější, tím lepší
U vodní elektrárny samozřejmě platí, že čím větší sloupec vody, tím lépe. Totéž platí u té osmotické: čím větší rozdíl koncentrací soli, tím větší tlak vytvoří osmotický efekt ve slané vodě. A protože koncentraci soli v běžné „sladké“ vodě není kam snižovat, jde jen o to, jak moc slaná voda se použije na druhé straně membrány.
Takže v tzv. brakických vodách (extrémně málo slaná mořská voda, kde je kde je slanost pět- až desetkrát nižší než v oceánech) by tato technologie prakticky nefungovala. Mezi Čínským a Východním mořem, kde Fukuoka leží, je voda slanější – ale Japonci ji nevyužívají přímo. Chytře využívají ještě neporovnatelně koncentrovanější solanku, kterou mají jako odpadní produkt provozu odsolovací stanice.
Psali jsme
Ročně spálí v Indii přes 11 miliard litrů nafty na záložní výrobu elektřiny – víc než roční spotřeba celé české ekonomiky. A rozhodli…
Žádné perpetuum mobile...
Povrchní články v médiích tady končí s vysvětlováním – takže to vypadá, že „Japonci míchají slanou a slanou vodu, aby získali energii na výrobu sladké vody odsolováním“. Ale ve skutečnosti nejde o pokus vytvořit perpetuum mobile. Naopak, osmotická elektrárna jako součást odsolovací stanice je v principu geniální synergický doplněk, který zvyšuje účinnost celého procesu odsolování. Bohužel, zatím spíš jen teoreticky.
Problém je jednak s finanční náročností osmotické výroby elektřiny. Jde o obrovská zařízení, která však generují jen málo energie – v popisovaném případě jde o výkon pouhých sto kilowattů, což je zhruba výkon záložního dieselového generátoru v menší nemocnici. Typické odsolovací zařízení přitom potřebuje k provozu desítky megawattů.
Dalším problémem je s membránami. Ty jsou tak citlivé, že se zanášejí dokonce i nečistotami v destilované vodě v laboratořích. Odpadní vody přitom obsahují organické zbytky, mikroorganismy, stopové kovy – to všechno zkracuje životnost membrán a výrazně zvyšuje náklady.
Nejen výroba energie, ale i přímé odsolování
Osmóza se dá využívat i k přímému odsolování. V tom případě ovšem v obráceném režimu: ze slané vody se vysokým tlakem nutí molekuly vody "unikat" přes membránu na druhou stranu, kde je voda sladká.
Pokud se podaří vyřešit problémy, hlavně ty okolo trvanlivosti membrán, by byly oba možné způsoby využití osmózy skvělými dílky do skládačky obnovitelných zdrojů. Bohužel, zatím má osmóza kritická omezení. To však neznamená, že jde o takový nesmysl, jak mimoděk vychází z oslavných ód, které od zelených propagátorů nekriticky přebírají média.