Salz- und Süßwasser mischen: Japans einzigartige Methode zur Stromerzeugung in Asien

(Dan Tri) – Stellen Sie sich einen Tag vor, an dem Flussmündungen und Seehäfen nicht nur Treffpunkte zwischen Süß- und Salzwasser sind, sondern auch „natürliche Kraftwerke“, die Millionen von Menschen eine stabile Energiequelle bieten.

Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Strom einfach durch die Mischung von Süß- und Salzwasser erzeugt wird, ohne Kraftstoff, ohne Emissionen, ohne Abfall.

Dieses Science-Fiction-artige Szenario wurde gerade in Japan mit der Einweihung des ersten Osmosekraftwerks in Asien, dem zweitgrößten weltweit, Wirklichkeit.

Die vergessene saubere Energiequelle

Laut The Guardian wird osmotische Energie, auch als Salzgradientenenergie bekannt, von Wissenschaftlern seit langem als potenzielle erneuerbare Energiequelle eingestuft.

Der Mechanismus basiert auf dem natürlichen Prozess der Osmose: Wasser bewegt sich durch eine halbdurchlässige Membran von einem salzarmen Bereich (Süßwasser) zu einem salzreichen Bereich (Meerwasser) und erzeugt so Druck, der zum Antrieb von Turbinen und zur Stromerzeugung genutzt werden kann.

Das Kraftwerk in Fukuoka ist auf eine jährliche Stromproduktion von etwa 880.000 kWh ausgelegt (Foto: TG).

Dieses Prinzip ist in der Natur bereits alltäglich – Pflanzen nehmen auf diese Weise Wasser aus dem Boden auf, um ihre Zellen zu ernähren. Doch erst im 21. Jahrhundert war die Technologie der semipermeablen Membranen so langlebig und ausgereift, dass der Mensch dieses Phänomen zur Erzeugung eines stetigen Stromflusses nutzen konnte.

Im weltweiten Wettlauf um grüne Energie hat die osmotische Energie jedoch weniger Beachtung gefunden als Wind-, Solar- oder Wasserkraft. Der Grund dafür sind die Herausforderungen hinsichtlich der Effizienz und der anfänglichen Investitionskosten.

Dank der Bemühungen Japans erlangt diese „vergessene“ Energiequelle jedoch wieder eine vielversprechende Position.

Japan hat vor Kurzem in Fukuoka auf der Insel Kyushu offiziell ein Osmosekraftwerk in Betrieb genommen. Dies ist das erste Projekt in Asien und das zweite weltweit nach dem Osmosekraftwerk Mariager (Dänemark), das 2023 in Betrieb genommen wird.

Aufbauend auf seiner langjährigen Erfahrung im Bereich der Wasserkraft hat Japan die Osmosetechnologie auf ein industrielles Niveau „aufgerüstet“.

Das Kraftwerk in Fukuoka ist auf eine jährliche Stromproduktion von rund 880.000 kWh ausgelegt. Dies entspricht dem Stromverbrauch von rund 220 Haushalten – keine große Menge, aber ein Wegbereiter für zukünftige Erweiterungen.

Der gesamte erzeugte Strom wird für den Betrieb einer nahegelegenen Entsalzungsanlage verwendet, um die Versorgung der Stadt Fukuoka mit Frischwasser sicherzustellen. Dabei handelt es sich um ein kombiniertes Modell: Stromerzeugung und gleichzeitige Versorgung mit sauberem Wasser sind besonders für Küstenstädte mit Süßwasserknappheit von Nutzen.

Einzigartiger Betriebsmechanismus

In Fukuoka wird Frischwasser oder aufbereitetes Abwasser auf der einen Seite einer halbdurchlässigen Membran eingeleitet, während Meerwasser auf der anderen Seite eingeleitet wird. Der Unterschied in der Salzkonzentration führt dazu, dass Wasser durch die Membran fließt und der Druck auf der Meerwasserseite steigt.

Dieser Druck wird in kinetische Energie umgewandelt, die eine mit einem Generator verbundene Turbine in Rotation versetzt und so einen Dauerstrom erzeugt.

Professor Sandra Kentish von der Universität Melbourne (Australien) kommentierte: „Das Besondere an dem japanischen Projekt ist, dass konzentriertes Meerwasser, die nach dem Entsalzungsprozess verbleibende Salzlake, verwendet wird, um den Konzentrationsunterschied zu erhöhen. Diese Methode trägt dazu bei, die Effizienz zu maximieren und die Nebenprodukte der Entsalzungsanlage zu nutzen.“

Im Gegensatz zu Wind- oder Solarenergie, die vom Wetter abhängig sind, kann osmotische Energie das ganze Jahr über rund um die Uhr erzeugt werden. Ozeane und Flüsse bieten eine nahezu unerschöpfliche Rohstoffquelle und versprechen eine stabile, kohlenstoffarme und vollständig erneuerbare Stromversorgung.

Herausforderungen und Perspektiven

Trotz ihres offensichtlichen Potenzials steht die Elektroosmose noch immer vor großen technologischen Herausforderungen. Pumpsysteme benötigen viel Energie, um Wasser durch die Membran zu drücken, und die Membran selbst ist anfällig für Reibung und Verunreinigungen.

Aufgrund dieser Faktoren sind die Kosten für die Erzeugung osmotischer Energie immer noch höher als die Kosten herkömmlicher erneuerbarer Energiequellen.

Experten zufolge sind diese Barrieren jedoch nicht unüberwindbar. Neue Materialien, fortschrittliche Abwasserbehandlungstechnologien und eine optimale Systemgestaltung beseitigen die Schwierigkeiten nach und nach.

Mehrere Länder, darunter Norwegen, Südkorea, Spanien und Katar, haben ebenfalls Pilotprojekte gestartet und betrachten Japan als Vorbild.

Das Ereignis in Fukuoka ist nicht nur für Japan von Bedeutung. Es zeigt, dass die osmotische Energie aus dem Labor in die Praxis umgesetzt wurde und zu einer praktikablen Option in der globalen Strategie zur Diversifizierung der Energieversorgung geworden ist.

Da die Menschheit bestrebt ist, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren und dem Klimawandel entgegenzutreten, hat jede saubere Energiequelle einen strategischen Wert.

Forscher sind davon überzeugt, dass die osmotische Kraft bei einer Ausweitung zu einer wichtigen zusätzlichen Energiequelle werden könnte, insbesondere in flussreichen Küstenländern.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/tron-nuoc-man-va-nuoc-ngot-cach-tao-dien-doc-nhat-chau-a-cua-nhat-ban-20250906074019738.htm