طاقة تناضحية

الطاقة الإسموزية أو الطاقة التَنَاضُحِيّة أو الطاقة التَنَافُذِيّة أو توليد الكهرباء باستخدام الخاصّية الإسموزية  يتم بناءََ على استغلال اختلاف نسبة الأملاح بين المياه العذبة ومياه البحر من أجل الحُصول على الطاقة وتوليد التيار كهربائي.

أولى الاقتراحات لتوليد الكهرباء بهذه الطريقة كانت في سبعينيات القرن الماضي. المحطة التجريبية الأولى تم تشغيلها في 24 سبتمبر 2009 في مدينة توفته في منطقة خليج أوسلو النرويجية.

مبدأ العمل 

تتم الاستفادة من ظاهرة الضغط الإسموزي من أجل إنشاء ضغط يؤدي إلى حركة أو دوران التوربين (turbine) وبالتالي توليد الكهرباء. مبدأ العمل كالآتي:

عند التقاء ماء عذب وآخر مالح، يربط بينهما غشاء رقيق حاجز، فينتقل الماء العذب (الحُلو) إلى المالح عبر الغشاء مولداً بذلك ضغطا يُستخدم لتحريك التوربين وتوليد الكهرباء.
فمثلا بنسبة أملاح 3.5 % و بدرجة حرارة 10 سيلسيوس فإن الضغط الناشئ يكون 28 بار، والذي ينخفض إلى النصف تقريبا داخل المحطة حسب كفاءة الغشاء.

الغشاء المستعمل هو من نوع خاص، والذي يمنع مرور الأملاح عبره ويقاومها بفعالية ولكن بنفس الوقت يسمح لمرور الماء بسلاسة من ناحية الماء العذب إلى الماء المالح.
بسبب عدم توفر غشاء من هذا النوع لم يتم إنجاز المحطة في السبعينيات عند نشوئها ومنذ التسعينيات نشأت أفكار جديدة لتكوين تلك الأغشية المناسبة ، وتجري أبحاث في مركز هلمهولتز جيستاخت بألمانيا لتطوير مبلمرات خاصة مناسبة لتلك الأغشية.

محصول الطاقة 

الأماكن المحتملة لإنشاء محطات إسموزية هي الأماكن التي يصب فيها نهر (ماء عذب) في البحر (ماء مالح) أو ملتقى مصبين يختلفان في نسبة أملاحهما، كمجرى المياه العادمة مثلا في النهر.
الطاقة المحصلة تتناسب طرديا مع الاختلاف في نسبة الأملاح في المجريين وطرديا مع معدل التدفق بين القسمين عبر الغشاء، كذلك تحتاج تلك التقنية إلى مساحات كبيرة من الأغشية.
من المعيقات للمحطات الإسموزية هو مراعاة حركة السفن في مجرى التقاطع (نهر مع بحر مثلا) و محدودية كمية المياه التي يمكن استخدامها كي لا تؤثر على البيئة سلبا.

التنفيذ 

الشرط الأساسي للاستخدام التقني للمحطة الإسموزية هو توفر الغشاء الرقيق بالخصائص المذكورة سابقا والتي تم تحديدها منذ 2004 بمشروع ممول من الاتحاد الأوروبي.
المساهمين في المشروع هم:

 Statkraft في النرويج
 Instituto de Ciencia e Tecnologia de Polimeros من البرتغال
 جامعة آلتو الفنلندية
 Helmholtz-Zentrum Geesthacht في ألمانيا

حالياً فإن القدرة التي تولّدها المحطة هي 3 واط لكل متر مربع للغشاء.
في خريف 2007 أعلنت الشركة الحكومية النرويجية ستاتكرافت (Statkraft) عن بناء أول محطة إسموزية في العالم في مقاطعة هوروم في مصب نهر جنوب خليج أوسلو. في نوفمبر 2009 تم تشغيل المحطة واستعمال أغشية وتوليد القدرة الحالية (3 واط لكل متر مربع).
المؤسسات البحثية المشاركة في المشروع ما زالت تعمل على زيادة محصلة الطاقة الناتجة بالعمل على تطوير الغشاء ويقول المسؤول عن Helmholtz-Zentrum Geesthacht المشاركة في المشروع أنه لا بد من الوصول إلى 5 واط لكل متر مربع من الغشاء حتى يتاح استخدام المحطة بشكل اقتصادي.

في عام 2015 تخطط ستاتكرافت النرويجية لإنشاء محطة إسموزية بقدرة 25 ميجا واط بمساحة غشاء قدرها 5 ميلون متر مربع، وتتوقع الشركة بأن النرويج كن أن تحصل في المستقبل على 10 % من الطاقة باستخدام هذا النوع من المحطات.

انظر أيضا 

 خاصية إسموزية

المصادر 

تحويل طاقة
تقانة الأغشية
تقنيات مستدامة
خلايا وقود
طاقة بديلة
طاقة مستدامة