L'énergie bleue est un moyen de générer de l'énergie par osmose, c'est-à-dire à partir des différences de concentration en sel de deux volumes d'eau. En séparant ces masses d'eau à travers une membrane semi-perméable, une différence de pression est générée qui peut être utilisée pour entraîner une turbine. La turbine est reliée à un alternateur qui produit de l'électricité.
Une telle différence peut être utilisée dans les endroits où l'eau douce se déverse dans la mer.
La technique de l'énergie osmotique est encore en cours de développement. On étudie actuellement si la salinité peut d'abord être augmentée en utilisant la chaleur résiduelle pour convertir la chaleur directement en énergie électrique à l'aide de systèmes thermo-électrochimiques.
L'un des avantages de l'énergie bleue est qu'il s'agit d'une source d'énergie renouvelable qui ne génère pas d'émissions de gaz à effet de serre. Elle est également considérée comme une énergie propre car elle ne génère pas de déchets polluants, elle ne rejette que de l'eau avec une certaine concentration de sel dans la mer.
Comment fonctionne l'énergie bleue ?
Une solution saline contient de l'énergie qui peut être exploitée. La dissolution du sel est un processus endothermique dans lequel lors de la dissolution, comme pour la plupart des sels, la température de l'eau chute.
La energía que se requiere para evaporar agua es superior con agua salada que con agua dulce. Entonces, si la sal y el agua dulce se cruzan estando a la misma temperatura, la temperatura aumenta ligeramente. Este aumento de temperatura genera una presión que se puede aprovechar para accionar turbinas hidráulicas para generar energía eléctrica.
La energía azul en la naturaleza
Este proceso osmótico también se produce de forma natural. En este caso, las células vegetales contienen sales cuya concentración aumenta con la evaporación. La pared de la célula vegetal es una membrana para que el agua se transporte desde el suelo hacia arriba a través del proceso de ósmosis.
Inconvenientes de la energía azul
Los principales inconvenientes de este tipo de energía renovable es que la energía osmótica tiene una capacidad limitada por metro cuadrado de superficie de membrana además del precio y la resistencia de las membranas.
Otro problema es la aparición de contaminación de las membranas, que son, después de todo, filtros extremadamente finos. Tanto el agua dulce del río como el agua de mar contienen algas, arena y partículas de arcilla.
Métodos para aprovechar la energía azul
Ósmosis por presión retardada
La primera técnica, la ósmosis por presión retardada (PRO) se basa en la ósmosis. Se produce cuando el agua de río (dulce) está en contacto con el agua del mar (salada) a través de una membrana que permite el paso del agua pero no de sustancias disueltas como la sal. El agua dulce fluye a través de la membrana hacia el lado salado desembocando en el mar. Allí, se genera una presión osmótica que se puede utilizar como fuente de energía.
La presión teóricamente aumenta a 28 bar a 10 ° C y una diferencia de concentración de sal del 3.5%. La presión real es menor debido a la dilución que ocurre. Con la presión resultante, se puede accionar una turbina hidráulica y se puede generar electricidad.
El agua salobre se produce como producto de desecho; nada más que lo que hubiera pasado si el agua hubiera llegado al mar sin obstáculos.
Electrodiálisis inversa
Un segundo método utiliza electrodiálisis inversa. La sal que fluye y el agua dulce están rodeados por membranas selectivas de iones, lo que resulta en una tensión mínima entre estas membranas.
Al conectar las membranas en serie, se crea un voltaje utilizable y se genera electricidad de inmediato. El problema sigue siendo una capacidad demasiado pequeña por m² de superficie de membrana.
Amoníaco
Un tercer método utiliza amoníaco (NH3) en una celda de combustible con membranas selectivas de iones. El calor residual bajo en calorías restaura la diferencia de concentración requerida y utiliza el calor residual de, por ejemplo, la industria (batería de amoníaco térmicamente regenerativa TRAB).
Este método para aprovechar la energía osmótica todavía está en fase de estudio.
