Osmotická elektrárna: další průlom ve výrobě čisté energie. Má to však háček

V létě 2025 spustili ve Fukuoce na japonském ostrově Kjúšú osmotickou elektrárnu. Jedná se teprve o druhé komerční zařízení svého druhu na světě. I když je tato technologie teprve v počátcích, vzbuzuje velká očekávání. Řadí se totiž k obnovitelným zdrojům energie, ale na rozdíl od většiny z nich dokáže zajistit kontinuální a stabilní výrobu v průběhu celého roku.

Jak funguje osmotická elektrárna?

Jak už název napovídá, elektrárna funguje na principu osmózy. To je přirozený jev, k němuž dochází ve vodě. Například v buňkách živých organismů. Je-li voda rozdělena polopropustnou membránou a v každém oddílu je ve vodě rozpuštěno odlišné množství látek (typicky soli), snaží se tuto „dysbalanci“ vyrovnat, aby v obou sekcích byla koncentrace stejná.

Polopropustná membrána (v elektrárnách typicky z polyamidu) však propouští pouze molekuly vody, zatímco rozpuštěné látky zůstávají na své straně bariéry. Při tomto procesu roste tlak, který se pak v elektrárně využije na roztáčení turbíny, jež vyrábí elektrickou energii.

V osmotické elektrárně se nejčastěji využívá kombinace sladké a slané vody – tj. povrchové nebo podzemní vody a vody mořské. První z nich má velmi nízkou, druhá zase vysokou koncentraci soli, což perfektně vyhovuje potřebám osmózy.

Z tohoto důvodu se osmotické elektrárny staví obvykle v místech, kde řeky ústí do moře – čili kde se přirozeně vyskytují oba zdroje vody. Výstavba osmotických elektráren však není omezena na přímořské státy – místo mořské vody se dá využít také geotermální voda s vysokým obsahem minerálů nebo odpadní voda, která vzniká v chemickém nebo potravinářském průmyslu nebo při těžbě soli nebo lithia.

Přínos osmotických elektráren

Výrobu energie pomocí osmózy můžeme zařadit mezi obnovitelné zdroje (OZE).

• Využívá přirozený, neustále probíhající jev a běžné fyzikální procesy.
• Dokud se na Zemi nevyčerpá voda, nevyčerpá se ani zdroj pro osmotickou elektrárnu.
• Na rozdíl do některých jiných OZE (slunce, vítr, déšť) není závislá na aktuálním počasí a probíhá kontinuálně 24 hodin denně.
• Během procesu nedochází k žádné produkci emisí.
• Voda se během osmózy nespotřebovává a může odtékat do okolního prostředí, takže nedochází k narušení přirozeného koloběhu vody.
• Dokáže využívat i odpadní slanou vodu, která by se jinak obtížně likvidovala.

Historie výroby energie osmózou začala téměř „včera“

Prototyp první osmotické elektrárny na světě postavili v roce 2009 v norské obci Tofte v zálivu Oslofjord. Šlo o demonstrační projekt, který měl ověřit, zda se pomocí osmózy skutečně dá vyrábět elektřina.

Tato elektrárna měla jen velmi malý výkon (několik kilowattů) a sloužila čistě k testování provozu. Fungovala a položila základy pozdějších dalších projektů v odvětví. Šlo o velký milník na poli OZE, nicméně kvůli tehdejší nízké účinnosti membrán byl provoz po několika letech ukončen.

První komerčně využívanou elektrárnu spustili v roce 2023. Stojí ve městě Mariager, které najdete v severním Dánsku. Projekt je to opět poměrně malý (jmenovitý výkon jen kolem 100 kW), ale natolik funkční, že dokáže zajistit stabilní a nepřetržitý zdroj energie pro zdejší těžbu soli.

A pak už přišla japonská elektrárna ve Fukuoce, která zahájila výrobu v srpnu 2025. Ta své „mladší sourozence“ už hravě strčí do kapsy – má totiž produkovat kolem 880 tisíc kWh ročně. To je energie, která by dokázala pokrýt spotřebu zhruba 200 až 300 domácností.

V praxi však slouží jako zdroj energie pro odsolovací zařízení, které přeměňuje mořskou vodu na vodu pitnou a dodává ji okolním oblastem.

Asi tušíte, že to bude mít háček

Taková výroba energie vypadá přímo idylicky – volně dostupný zdroj, žádné emise, stabilní výroba bez ohledu na počasí… Překážky jsou především tyto:

• Poměrně vysoké vstupní náklady na vybudování elektrárny a její následné údržby.
• Závislost na lokalitě – ideální je výstavba v pobřežních oblastech, případně tam, kde slaná voda vzniká jako odpadní produkt nebo se získává z geotermálních zdrojů.
• A především: zatím velmi nízká účinnost technologie. Teoreticky lze osmózou získat až 80–90 % energie, která odpovídá rozdílu koncentrací slané a sladké vody. V praxi však dosahuje první generace membrán jen kolem 5–15 %. To je ještě méně než u solárních panelů (kolem 20 %), na něž si „stěžujeme“, jak málo účinné jsou.

Další dílek do skládačky moderního energetického mixu, ale…

Osmotické elektrárny jsou zatím ještě „v plenkách“, ale i za svůj dosavadní krátký život dokázaly, že mají velký potenciál. Spolu s tím, jak se budou vyvíjet účinnější membrány a technologie bude postupně zlevňovat, může díky osmóze vzniknout další pilíř (zatím jen sloupek) moderní energetiky.

I když přímo v Česku ji příliš nevyužijeme (teoreticky možná s výjimkou geotermálních zdrojů), může se ujmout u našich přímořských sousedů, kteří budou moct zásobovat touto čistou energií i další evropské státy.

Díky tomu, že dokážou vyrábět energii nepřetržitě, bez emisí a aniž by narušovaly přírodní procesy, mohou skvěle podpořit ostatní čisté zdroje a pomoci s přechodem na udržitelnou a stabilní energetiku.

Zdroje:
CT24.ceskatelevize.cz
Interestingengineering.com
Power-technology.com
Whatisgreenliving.com