تعد الطاقة الأسموزية التي تنتج من التقاء المياه العذبة مع المياه المالحة شكلًا جديدًا من أشكال الطاقة النظيفة المتجدّدة؛ وإن كانت ما تزال مستخدمةً على نطاق محدود. قد تكون هذه الطاقة مصدرًا نظيفًا للكهرباء أكثر استقرارًا من تلك المصادر المعتمدة على الهواء والشمس، وتقدّم بذلك مصدرًا موثوقًا للطاقة في المناطق الساحلية. حاول الدكتور كريستيان دوبراوسكي Kristian Dubrawski أن يستثمر القدرة الكهربائية الناتجة عن التقاء المياه المالحة مع المياه العذبة وأن يستخدمها لمعالجة الفضلات السائلة.
بنى دوبراوسكي نموذجًا لمخزن من البطاريات ذات الأقطاب الكهربائية المكونة من مادة أزرق بروسيا ومركب البوليبرول (وهو نوع من البوليمر العضوي)، ووضع تلك البطاريات بالتناوب ضمن صفوف في المياه العذبة والمالحة لمدة ساعة من الزمن.
للتأكد من دقة التجربة، استخدم دوبراوسكي مياه البحر التي حصل عليها من مدينة “Half Moon Bay” في كاليفورنيا، والمياه العذبة القادمة من مؤسسة “Palo Alto” المتخصصة بضبط جودة المياه المحلية.
في موقع “ACS omega”، وصف دوبراوسكي كيفية مرور أيونات الصوديوم والكلور في أقطاب البطارية في مخطط طور المياه المالحة حاملةً الشحنة معها. عندما استُبدل الملح بالفضلات السائلة غادرت الأيونات أقطاب البطارية حاملةً الشحنة في الاتجاه المعاكس.
لم يتطلب الأمر أي طاقة دخل سوى تلك الناتجة عن تبديل البوابات من أجل السماح للمياه بالتدفق عبر البطارية. أُنتجت الكهرباء أثناء تلك العملية على الرغم من أن الطاقة المتاحة للاستخدام الخارجي كانت أعلى في بداية مخطط طور المياه المالحة.
وجد رئيس مختبر دوبراوسكي البروفيسور كريغ كريدل Craig Criddle أن هذه التقنية هي بمثابة فرصة لتزويد محطات معالجة وتنقية المياه بطاقة نظيفة محرّرة إياها من المخاطر الناتجة عن تعطل الشبكة الكهربائية كما حدث في حادثة في حرائق غابات كاليفورنيا.
نظريًا من الممكن أن يتوسع استخدام تدفق المياه من الأنهار الرئيسية.
قدّرت دراسة أُجريت سابقًا إمكانات مصبات الأنهار العالمية بحوالي تيراواتَين، وهي قيمة لا تقل كثيرًا عن الاستهلاك العالمي للكهرباء، على الرغم من أنه من غير المرجّح أن نتمكن من استغلال نسبة كبيرة من هذه الطاقة. من الناحية النظرية تستطيع مخرجات محطات معالجة النفايات في العالم إمداد الأرجنتين بأكملها بالطاقة.
بافتراض وجود الكفاءة المثالية، من الممكن إنتاج 650 واط ساعي من المتر المكعب (220 جالونًا) لكل من المياه العذبة و المياه المالحة ، أي يمكن لحوض سباحة نصفه مملوء بمياه عذبة ونصفه الآخر بمياه مالحة أن يشغّل وسطيًّا منزلًا أمريكيًا ليوم واحد. حقق نموذج اختبار دوبراوسكي كفاءة الثلثين، على الرغم من اعتقاده بأن هذا الأمر لن يُنفذ على نطاقات واسعة.
لاحظ آخرون الإمكانات المتاحة من اجتماع المياه العذبة والمالحة، وبُنيت العديد من النماذج الأولية للاستفادة من ذلك، وقد استخدمت هذه النماذج العديد من التقنيات باهظة الثمن مثل الأغشية أو الهلاميات المائية التي تتوسع أو تتقلص اعتمادًا على بيئتها.
وقال دوبراوسكي في بيان: «تُعد البطارية خطوةً رئيسية نحو الاستيلاء عمليًا على تلك الطاقة دون أغشية أو أجزاء متحركة أو مدخلات للطاقة. وعلى عكس الجهود السابقة، فإن المكونات كلها مصنوعة من مواد رخيصة ومتاحة على نطاق واسع».
اقرأ أيضًا:
النقاط الكمية و انتاج الطاقة النظيفة
تعرف على المحرك رباعي الاشواط انتاج الهيدروجين من الميثان
ترجمة: كارينا معوض
تدقيق: جعفر الجزيري
مراجعة: آية فحماوي
