Om osmosekraft

Cellene i kroppen vår brukar osmose til å regulere væskebalansen og opptak av næringsstoff i kroppen. Trea brukar osmose til å syge opp vatn i røtene sine. Og osmose er årsaka til at det går an å konservere mat ved å salte og tørke det, t.d. for å lage saltkjøt og klippfisk. Der ferskvatn i elvane renn ut i havet, kan osmose brukast til å produsere straum i osmosekraftverk. Ein reknar med å kunne produsere rundt 2000 TWh pr. år basert på osmose.

Eit spørsmål om balanse

Eit kraftverk basert på osmose blir ofte kalla saltkraftverk. Prinsippet er å bruke den osmotiske effekten som oppstår mellom salt- og ferskvatn til å skape eit trykk som kan drive ein turbin for å produsere straum.

Når ferskvatn og saltvatn blir halde frå kvarandre i kvart sitt basseng av ein passande membran, vil osmose føre til at ferskvatn diffunderer over i saltvatn-sida. Membranen må ha den eigenskapen at den let vassmolekylane passere, men at saltmolekyler og ionar blir haldne tilbake. Den enkle forklaringa er at då vil vatn frå ferskvatn-sida prøve å trenge gjennom membranen for å "tynne ut" saltvatnet. Dermed stig nivået på saltvatn-sida, og det blir ein trykkskilnad mellom dei to bassenga.

Trykkforskjellen kan då brukast til å drive ein turbin som lagar straum, på same måten som i vanlege elvekraftverk.

Høgt trykk og konstant kraftuttak

Den store fordelen med osmosekraft er at ein kan få til nærast konstant kraftuttak. I motsetning til bølgjekraft og tidevasskraft er ein altså ikkje avhengig av vêr eller flo og fjøre for å produsere straum. Så lenge det er tilgang på nok ferskvatn, kan ein produsere straum døgnet rundt, året rundt.

Med den rette membranen og tilgang på saltvatn med høg saltkonsentrasjon, kan det bli overraskande stort vasstrykk av osmose. På Statkraft sitt anlegg på Hurumlandet i Oslofjorden opererer dei med opp mot 12 bar trykk. Det er det same som ei fallhøgde på 120 m i eit tradisjonelt elvekraftverk.

Mellom utfordringane er det å få utvikla membranar med rette eigenskapar og lang levetid, og å få opp effektiviteten pr. arealeining av membranen.

Statkraft leier utviklinga

Norske Statkraft er mellom dei som er komne lengst i å kommersialisere teknologien rundt osmosekraftverk. På Hurumlandet i Oslofjorden har Statkraft sidan 2009 operert verdas første pilotanlegg for osmosekraft. Det er eit 10 kW prototypanlegg som blir brukt til uttesting og forsking på membranar og anna teknologi som må utviklast.

Bilda på sida her er henta frå Statkraft sine sider, der du kan lese meir om osmoskraft og sjå fleire bilde frå pilotanlegget på Hurum.

Statkraft har ambisjonar om å utvikle og sette i drift eit fullskala osmosekraftverk innan 2015.

Osmosekraft i andre land

Som i så mange andre høve der det handlar om naturressursar, er Norge favorisert. Her er særs gode forhold for produksjon av osmosekraft. Her er rikelege mengder reint ferskvatn i elvane som renn ut i havet, og her er alt ein kraftindustri med stor kompetanse på drift av vasskraftverk med Peltonturbinar eller andre typar høgtrykksturbinar. Totalt er det estimert at det kan produserast rundt 12 TWh årleg i Norge, rundt 10% av det årlege elforbruket vårt.

Tilhøva ligg også til rette for osmosekraft i mange andre land, men i svært mange tilfelle er ikkje vatnet i elvane som skal brukast som ferskvasskjelde reint nok. Om vatnet inneheld store mengder leire eller humus, vil det tette membranen. Derfor blir det nødvendig med reinseanlegg og andre tiltak.

Der elvane renn ut i sjøområde med lågare saltkonsentrasjon enn i havet, vil også effektiviteten gå ned.

Statkraft sitt pilotanlegg for osmosekraft på Hurumlandet
Membranen er arrangert i mange slike trykkrør for størst muleg overflateareal
Ein peltonturbin genererer kraft
Reinsing av ferskvatnet er viktig