sciencetalk

Waar zit denkfout in RED waar zout en zoet water in tegenstroom zichzelf regenereert.

Zout en zoet water bevat osmotische energie. Gooi je rivierwater en zeewater bij elkaar dan stijgt de temperatuur een halve graad. Als zout en zoet water van elkaar gescheiden zijn door een waterdoorlatende membraan gaat het zoete water naar het zoute water waardoor in het zoute gedeeltje het waterniveau stijgt en is de osmotische energie dus te winnen door een waterturbine te laten draaien. (Pressure Retarded Osmosis PRO). In het Noorse Harum heeft een kleine proefinstallatie gestaan. Een andere methode is zout en zoet water langs ion-selectieve membranen te laten stromen waardoor de positieve Na+ ionen en negatieve Cl- ionen door deze membranen naar het zoete gedeelte gaan en op de membranen een spanningsverschil ontstaat (Reversed Elektrodialyses RED). Het eindproduct is brakwater. Het enige verschil is dat het gemengde water in plaats van bij een natuurlijke menging geen halve graad Celsius in temperatuur is gestegen. Op de afsluitdijk doet Wetsus daar met een installatie van 55 kiloWatt proeven met het zoete IJsselmeerwater en het zoute waddenzeewater. Probleem is de fijnheid van de membranen en derhalve de vervuiling die optreedt door het gebruikte rivier- en zeewater.

Sowieso zou je uit rivier- en zeewater meer energie kunnen halen als je daarna het brakke water ook nog eens zou mengen met zeewater.

https://www.stichtingmilieunet.nl/andersbekekenblog/wp-content/uploads/2009/11/Osmotic-Energy-Blue-Energy.jpg

Het afvalproduct is brakwater. Maar als je het zoute en het zoete water in aan elkaar tegenovergestelde richting langs elkaar heen laat stromen zou, net als met een theoretische ideale warmtewisselaar met warm en koud water, het zoete water zout worden en het zoute water zoet. Je hebt dan elektriciteit gewonnen (dubbel zo veel als in het geval van een aan elkaar gelijke stromingsrichting) maar je hebt ook nog eens weer 'vers' zout en zoet water om het proces (heel lang) te herhalen. Ideale ion-selectieve membranen zullen net als de theoretische warmtewisselaar niet bestaan maar het voordeel zou ook zijn dat je door het hergebruiken het rivier- en zeewater vooraf minder hoeft te zuiveren van kleideeltjes, algenresten e.d.
Waar zit mijn denkfout dat je door een simpel tegenstoomeffect veel meer elektriciteit uit zout en zoet water kan halen. Zelfs meer dan de oorspronkelijke potentiële osmostische energie (wat ik dan verklaar door dat ik dan denk dat de temperatuur van het gebruikte water zelfs zou dalen. Dit in verband met de wet op behoud van energie) ?

Sowieso zou je uit rivier- en zeewater meer elektriciteit kunnen halen als je daarna het brakke water ook nog eens een keer zou mengen met zeewater.

Het evenwicht ligt bij brak water. Als je hiervan zoet water wilt maken kost dat energie om de ionen te verwijderen. Dat kost meer energie dan je kunt opwekken door de gewonnen NaCl ionen op te lossen in brak water. Tweede hoofdwet van thermodynamica.
 
Je laatste alinea zou theoretisch kunnen kloppen.

Uiteraard, hoe zouter de brakke/zoute kant hoe meer er te halen is. Ik denk dat het in de praktijk best kan door het water aan de brakke kant weg te pompen en er weer zout water in te laten stromen. Evenwel is dat pas een punt van zorg als de techniek an sich betaalbaar en betrouwbaar werkt. 

Door brakwater nog eens langs zoetwater te laten stromen zou je in feite een (bijna) ideale ionen wisselaar kunnen maken. Want dat brakke water wordt dan (bijna) zoet. Wat je dan dus alweer als zoetwater kan gebruiken. Komt er dan 3300 m3 per sec vers rivierwater dan zou je dat op kunnen werken tot misschien wel 4000 m3 zoet water per seconde. Je hebt dan een veel groter vermogen. Zoutwater (zeewater) is immers geen beperkende faktor.
Nu heb je met RED twee factoren: Het te bereiken vermogen én de kW opbrengst per oppervlakte membraan. Om de kosten te beperken wil je het zelfde vermogen natuurlijk met minder oppervlak van die dure membranen. Maar naast deze factoren is er natuurlijk nog als factor de kosten die gemaakt moeten worden om het aangevoerde rivier- en zeewater schoon genoeg te krijgen om langs de zeer fijne membranen te laten stromen zonder dat die te snel vervuilen (vooruitgang was er toen men probeerde de stromingsrichting regelmatig te verwisselen). Door een deel van het gebruikte reeds gezuiverde zeewater te kunnen gebruiken als opgewerkt zoetwater zou een voordeel aan minder voorzuiveringskosten het nadeel aan een lager vermogen per oppervlakte membranen kunnen compenseren.