Titta

Saltets kraft

Saltets kraftMaterialDela
  1. Elen är en av människans
    viktigaste energikällor.

  2. Den lyser upp våra städer
    och driver tåg och tunnelbanor.

  3. Utan el avstannar
    all aktivitet och produktivitet.

  4. Miljontals människor konsumerar
    var dag ofantliga mängder el.

  5. Vi ser el som renare
    än till exempel fossila bränslen.

  6. Men den el vi använder kommer främst
    från olja, kol och kärnkraft.

  7. Sen upptäckten av elden
    har människan utnyttjat förbränning.

  8. Hon har aldrig lyckats utvinna energi
    utom genom att bränna.

  9. Vatten-, vind- och solkraft har under
    1900-talet gett oss nya energikällor.

  10. Men det finns en ny källa som
    kan sätta stopp för förbränningsivern.

  11. Och vad är då det?

  12. Salt.

  13. Människans energiframtid
    kan finnas i de här små vita kornen.

  14. Kommer saltet en dag
    att ersätta bensinen i våra motorer?

  15. Den här nya energin
    kallar vi blå energi.

  16. Och med den börjar allt i vattnet.

  17. Vatten. Vad är det egentligen?

  18. Vi tror oss veta,
    men kanske tänker vi fel.

  19. Det här är avjoniserat vatten
    som vi fått från ett labb.

  20. Det här är rent vatten och inget annat.

  21. Om man kopplar in högspänd likström-

  22. -händer nåt väldigt underligt.

  23. -Och det kallas...
    -Floating water bridge.

  24. Sätt på strömmen.

  25. -Här har vi det.
    -Det elektriska fältet byggs upp...

  26. ...och vätskan reagerar.
    Men nu kommer det mest fascinerande.

  27. Även om vi skiljer på glasen
    förblir bryggan intakt.

  28. Vi har undersökt bryggan
    på molekylär nivå-

  29. -och insåg att krafterna
    mellan vattenmolekylerna-

  30. -är lite starkare än i flytande vatten
    och lite svagare än i is.

  31. De befinner sig i en fasövergång...

  32. ...där man kan skapa vatten
    med tryck- och temperaturförändringar.

  33. Det här är alltså
    varken flytande eller fast form.

  34. Det är nåt annorlunda.

  35. Det är lite elastiskt. Det här är
    en fransk uppfinning: pasteurpipetten.

  36. -En droppe vatten.
    -Han tar vatten från bryggan.

  37. Pröva aldrig det här hemma.

  38. -Och så kan vi... Vi gör om det.
    -Nu hade du sönder den.

  39. Experimentet visar att vatten
    fortfarande bär på hemligheter.

  40. Kanske förstår vi det lika lite
    som vi förstår rymden.

  41. En stor del av vårt vatten rör sig
    i atmosfären. Och då är det rent-

  42. -för solen får det att avdunsta,
    och då försvinner föroreningar som salt.

  43. Senare och längre bort faller
    havsvattnet ner på land som sötvatten.

  44. Genom transport via åar och floder
    kan sötvattnet metodiskt-

  45. -i månader och sekel röra sig tillbaka
    till havet, där det hör hemma.

  46. När sötvattnet når havet
    blir flodmynningarna skådeplats-

  47. -för en energiorgie, när söt-
    och saltvatten våldsamt krockar.

  48. Så återskapar de den energi som solen
    gjorde av med när den delade på dem.

  49. Och här hittar vi hemligheten
    bakom blå energi.

  50. Amazonflodens delta producerar energi
    motsvarande 100 kärnreaktorer.

  51. Och den kraft som skapas när sötvatten
    möter saltvatten motsvarar 30 bar.

  52. 30 bar är enormt högt tryck.

  53. Tänk dig två elefanter som trycker en
    glasskiva på en kvadratmeter mellan sig.

  54. Trycket på var sida motsvarar 1 bar.

  55. Om man byter ut glasskivan
    mot ett membran-

  56. -och elefanterna mot söt- och saltvatten
    står membranet emot trycket-

  57. -men låter sötvattnet
    ta sig in till saltvattnet-

  58. -som ett vattenkraftverk
    som släpper ut vatten.

  59. Med en turbin längst ut
    kan man producera elektricitet.

  60. Produktionsmetoden kallas
    tryckretarderad osmos, TRO.

  61. Den ger
    ren, billig och obegränsad energi.

  62. Ihop med andra tekniker baserade
    på söt- och saltvattens samverkan-

  63. -utgör TRO ett enormt forskningsfält-

  64. -för en ny och ung uppsättning forskare.

  65. Genomsnittsåldern på dem som ger sig ut
    på det här äventyret är 28.

  66. De kommer från hela världen och är
    biologer, ingenjörer eller kemister-

  67. -och de är optimistiska och motiverade.

  68. Vi besöker deras värld,
    som är den blåa energins värld.

  69. Vattenteknikinstitutet WETSUS
    Leeuwarden i Nederländerna

  70. Europas största forskningsinstitut
    för vatten ligger i Nederländerna.

  71. På WETSUS forskar man
    kring hållbar vattenteknik.

  72. Grundarna
    är entreprenör respektive forskare.

  73. De ser vatten
    som en av vår tids viktigaste frågor.

  74. -S’il vous plaît.
    -Bitte.

  75. -Andra tagningen!
    -Vi såg ett behov av samarbete...

  76. ...för att utveckla
    ny teknik kring vatten...

  77. ...som kan åtgärda de problem som
    finns vad gäller tillgången till vatten.

  78. Kunskapen kommer inte bara
    från ett universitet eller en professor.

  79. Det kändes som nåt tvärvetenskapligt,
    och vi ville sammanföra personer.

  80. De skulle
    inte bara samarbeta på distans-

  81. -utan faktiskt träffas
    och lära av varandra.

  82. Dessutom samarbetar vi med företag.

  83. Vi samarbetar med företag,
    som får betala 25 procent.

  84. Vi har skapat ett system
    så att företagen kan lite på varandra.

  85. På så sätt kan vi öka innovationstakten.

  86. Så mycket kunskap från professorer
    och mycket tillit från företagen.

  87. Det gör WETSUS modell unik.

  88. Den innovativa synen på forskning
    och löftet om en energirevolution-

  89. -lockar doktorander till WETSUS.

  90. Anna kommer från Spanien
    och Olivier är fransman.

  91. Anna forskar om det viktigaste verktyget
    för TRO: membranet.

  92. Vi ska skapa ett membran. I flaskan
    finns polymer och lösningsmedel-

  93. -och den här blandningen
    ska bli membranet.

  94. Polymer är ett ämne som serieproducerar
    samma molekylära modell-

  95. -som ett tåg med identiska vagnar.

  96. Membranen
    består av otaliga mikroporer.

  97. De släpper genom vatten
    endast åt ett håll.

  98. Nu gör du dig av med lösningsmedlet.

  99. Polymer är inte vattenlösligt,
    så därför fungerar det som membran.

  100. Vad gör det här membranet?

  101. Vi använder den här tekniken
    för att skapa membranet.

  102. Det kommer att vara fullt av porer.

  103. Membranet måste klara av trycket
    från söt- och saltvattnet som möts.

  104. De bästa membranen har
    miljarder porer per kvadratcentimeter.

  105. Membranet testades
    i norska Hurum i cylindrar-

  106. -och gav resultat, om än magra.

  107. Så länge som
    kärnkraft, kol och olja är alternativ-

  108. -kommer blå energi
    i form av TRO inte att vara lönsam.

  109. Är det här då
    slutet på den blåa drömmen?

  110. Innan oljan och kolet tar slut kan
    nya upptäckter förändra spelplanen.

  111. I planet vill ett litet forskningslag
    förändra förutsättningarna.

  112. Tänk om vi kan ta fram
    bättre och billigare membran.

  113. Då skulle blå energi kunna bli lönsam.

  114. Forskare från Singapore, Los Angeles
    och Tokyo har tänkt samma tanke.

  115. Och tänk om det nya membranet
    inte var ett riktigt membran?

  116. ENS-institutet i Paris
    Micromégas-teamet

  117. Lydéric Bocquet och Alessandro Siria
    och deras Micromégas-team-

  118. -säger sig ha gjort sin upptäckt
    av misstag. Deras idé är enkel:

  119. De vill ersätta mikroporerna
    med nanorör. I teorin fungerar det.

  120. Nu måste man bara genomföra det
    i verkligheten också.

  121. Nu ska vi förbereda ett enda nanorör.

  122. Vi hämtar det från en liten boll
    där det finns tusentals nanorör.

  123. För att göra det använder vi en sticka
    med runt samma diameter som röret.

  124. För att se stickan och röret på samma
    gång har vi ett svepelektronmikroskop.

  125. Inuti mikroskopet
    installerar jag en nanomanipulator.

  126. Nanorör har unika egenskaper.

  127. De har större diameter än mikroporer.

  128. Därför möter vattnet inget motstånd
    och alstrar mycket mer energi.

  129. När skruven inte sitter rakt
    fungerar det sämre.

  130. Så där.

  131. Nu måste vi bara
    sätta in stickan och rören-

  132. -så kan vi börja leka med mikroskopet.

  133. Rören är bredare än porerna
    och täpps inte till-

  134. -och de här membranen håller längre.

  135. Nanorör tillverkas av koldioxid
    i högtemperaturugnar.

  136. De kommer ut i kolfiberbollar
    som är en nanometer långa.

  137. Micromégas får rören från det europeiska
    membraninstitutet i Montpellier, IEM.

  138. -Är det det där?
    -Kanske tar det sig ur bollen själv.

  139. Bra.

  140. När nanoröret är redo behöver Antoine
    bara föra in det i membranet.

  141. Jag försöker föra in röret
    i det lilla hålet i membranet.

  142. Perfekt.

  143. Lydéric och Alessandros idé är att skapa
    membran med hög nog nanorörstäthet-

  144. -för att öka
    dess kapacitet exponentiellt.

  145. De tror att deras membran kan bli
    tusen gånger effektivare än vanliga.

  146. Men teorin måste också testas.

  147. Nanorör har visat sig ha utomordentliga
    egenskaper för osmosen.

  148. Eleonora kommer
    att kunna visa att rören har egenskaper-

  149. -som skiljer sig från tidigare metoder.

  150. Eleonora
    är precis som Alessandro från Italien.

  151. Hennes jobb är att studera nanorörens
    förmåga att transportera vatten.

  152. Det kräver stor noggrannhet.

  153. I ett glasfiberrör där den ena änden
    har samma diameter som ett nanorör-

  154. -sprutar Eleonora in vätska
    med samma densitet som vatten-

  155. -för att se hur den rör sig i nanoröret.

  156. Under mikroskopet
    kan hon se exakt hur vätskan beter sig-

  157. -när den rör sig genom staven så som
    vatten skulle göra genom ett nanorör.

  158. Vätskans rörelse påverkas av
    vilket tryck hon utsätter vätskan för.

  159. Analys av det spektrum som kommer ut
    visar vätskans kvantitet och hastighet.

  160. Nanorör ser lovande ut.

  161. Medan vi väntar på
    att teamet ska revolutionera TRO:n-

  162. -gör en annan sorts blå energi framsteg.

  163. Här är dess berättelse.

  164. Redan före antiken började människan
    utnyttja energi från vinden och solen.

  165. I salta våtmarker får vind och sol
    stora mängder sötvatten att avdunsta-

  166. -från saltvatten.

  167. Den här energin
    kan utnyttjas med hjälp av TRO.

  168. Vad blir kvar på marken
    när vattnet har avdunstat?

  169. Salt.

  170. Kan den blåa energins hemlighet
    gömma sig i de här kristallerna?

  171. På WETSUS
    forskar man redan om det här.

  172. Salt har olika tillstånd.

  173. Bordssalt är neutralt, för dess två
    atomer, natrium och klor, tar ut varann-

  174. -när deras motsatta laddningar
    attraherar dem till varandra.

  175. I vatten löses saltmolekylen upp i sina
    två beståndsdelar, natrium och klor.

  176. Den ena är positivt laddad
    och den andra negativt.

  177. Sen existerar de separat i vattnet.

  178. När vattnet avdunstar dras natrium-
    och klorjoner till varandra igen-

  179. -och bildar en neutral saltkristall.

  180. Positivt och negativt,
    precis som i ett batteri.

  181. Är inte det början på
    en elektrisk process?

  182. Vi följer med Olivier in i labbet.

  183. Här blir det lätt att förstå hur saltets
    positiva och negativa laddningar-

  184. -kan producera el.

  185. I den här
    kan man demonstrera blå energi-

  186. -och jag ska visa hur man generar el
    genom att blanda havs- och flodvatten.

  187. Jag häller i flodvatten
    i rätt behållare.

  188. Havsvatten innehåller mycket salt,
    runt 30 gram per liter.

  189. Flodvatten innehåller runt 1 g/l.

  190. Skillnaden är det som ger oss el.

  191. Här har vi en uppsättning membran,
    där elen produceras.

  192. Jag öppnar kranarna här.

  193. Vatten från de båda behållarna
    rinner ner mellan membranen.

  194. Membranen har sött och salt vatten
    på båda sidor om sig.

  195. På grund av skillnaden
    bildar saltet joner-

  196. -som sen passerar genom membranen.

  197. Vissa membran låter positiva joner
    passera och andra negativa.

  198. På grund av separationen kan
    elektrisk potential skapas i membranen-

  199. -och den kan användas
    för att alstra elektricitet.

  200. Och det ser vi...

  201. Du måste koppla in den.

  202. Och det ser vi på den här propellern-

  203. -som jag kopplar in nu.

  204. Så där.

  205. Fenomenet kan vara svårt att förstå,
    så vi sammanfattar det:

  206. I labbet har vi på ena sidan
    sötvatten med 1 gram salt per liter-

  207. -och saltvatten, med 30 gram salt.

  208. När floder mynnar ut i hav
    jämnas salthalten ut genom osmos.

  209. Samma sak sker i labbet. När vi
    tar bort barriären mellan de båda-

  210. -fylls hela behållaren av salt.

  211. Om man vill producera el
    måste man utnyttja fenomenet.

  212. Knepet är att separera vattnet.

  213. Även nu använder man ett membran,
    men det ska inte släppa genom vattnet.

  214. De här membranen släpper
    bara genom elektriska laddningar.

  215. I salt finns lika delar natrium och
    klor, och membranen har olika laddning.

  216. Genom olika salthalter skapar vi
    en skillnad i elektrisk potential.

  217. Flera faktorer påverkar elproduktionen,
    även vad gäller vattnet.

  218. Ju större skillnad i salthalt-

  219. -desto större potential
    skapas i membranen.

  220. Här har vi havs- och flodvatten-

  221. -men man kan också ta saltlag-

  222. -och använda det med saltvatten,
    som inte alls är lika salt.

  223. Så kan man också utvinna energi.

  224. Metoden kallas omvänd elektrodialys
    och fungerar utmärkt i labbet.

  225. I de universitetsprojekt
    jag var involverad i-

  226. -tar det 25 år innan man får nåt
    i en skala stor nog att demonstrera.

  227. För vår blåa energi tog det bara 8 år,
    alltså en tredjedel av tiden.

  228. Vi har utvecklat
    en grundläggande kompetens-

  229. -för att utveckla tekniken
    kring blå energi.

  230. De mönster som vi tagit fram
    har förts över till företaget Redstack-

  231. -som marknadsför tekniken och som ägs
    av deltagare i WETSUS-projektet.

  232. Redstacks kraftverk
    Afsluitdijkfördämningen i Nederländerna

  233. Några kilometer från WETSUS
    har man en utmärkt miljö att testa i.

  234. Målet är att testa lönsamheten
    i storskalig produktion.

  235. -Redstack. Tolfte tagningen.
    -Varför använder ni den här platsen?

  236. Det är
    den första anläggningen i världen-

  237. -där vi testar utanför labbet
    och får energi-

  238. -från naturligt salt- och sötvatten.

  239. Tekniken är koldioxidneutral,
    produktionen sker dygnet runt-

  240. -och vi slipper avfall.

  241. Hur mycket energi kan anläggningen
    producera nu och i framtiden?

  242. I pilotanläggningen
    är kapaciteten 50 kilowatt.

  243. Men den möjliga kapaciteten för
    hela fördämningen är 200 megawatt.

  244. Och det motsvarar alla hushåll
    i norra Nederländerna:

  245. Groningen, Friesland och Drenthe.

  246. 200 MW motsvarar
    mellan 40 och 60 stora vindkraftverk.

  247. Det är tack vare fördämningens läge
    som den kan försörja tre hela provinser.

  248. Den ligger mellan två stora ansamlingar
    salt- respektive sötvatten.

  249. Tack vare
    den 42 km långa fördämningen-

  250. -tror Redstack och WETSUS att deras el
    2030 kommer att kosta som vanlig.

  251. Vi är på sötvattensidan,
    för där har vi Ijsselmeer-

  252. -men jag ska visa
    varifrån saltvattnet kommer.

  253. Saltvattnet kommer från Vadehavet,
    på andra sidan.

  254. Från de där rören, alltså.

  255. Det tog åtta år
    att planera och bygga kraftverket.

  256. Det som tog tid
    var inte tekniken utan ekologin.

  257. Redstack fick bevisa att man inte skulle
    skada den biologiska mångfalden.

  258. Det är här vi får
    sötvatten från Ijsselmeer.

  259. Först går vattnet
    genom ett rör som filtrerar vattnet.

  260. Vi vill undvika
    att fiskar kommer in i pumpen.

  261. Pumpen pumpar vatten genom röret-

  262. -mot fördämningen,
    och sen går det upp här.

  263. Sen fortsätter det vidare ner igen.

  264. När söt- och saltvatten
    har pumpats upp-

  265. -förvaras de i hundratals liter
    i de här enorma tankarna.

  266. Vattnet är fullt
    av mikroskopiska organismer-

  267. -som mikroalger, sand,
    plankton och restprodukter.

  268. De här partiklarna
    täpper till kraftverkets system.

  269. Förhållandena
    är sämre i naturen än i labbet.

  270. Där finns organismer,
    slam och temperatureffekter.

  271. Vi har en massa saker som inte
    finns i labbet. Men vi gör framsteg.

  272. Trots att partiklarna är mikroskopiska
    täpper de till rören-

  273. -och försämrar prestandan.
    Därför måste vattnet rengöras.

  274. -Så det här är trummorna?
    -Ja.

  275. Roterande trumfilter.

  276. De filtrerar vattnet.
    Porstorleken är 20 mikrometer-

  277. -vilket motsvarar 0,02 millimeter.

  278. Vattnet strömmar in i trumman,
    och sen filtreras det och sprutas ut.

  279. Så partiklarna från havsvattnet
    stannar kvar i trumman?

  280. Ja. Och nu ser vi
    hur rengöringen går i gång.

  281. Sprejpumpen går i gång,
    och allt rengöringsvatten...

  282. När salt- och sötvatten har renats
    förvaras det inuti generatorerna.

  283. Av sekretesskäl
    får vi inte filma det här-

  284. -så forskaren Jordi
    får sammanfatta principen.

  285. Första tagningen med Jordi.

  286. Till omvänd elektrodialys
    behöver vi två sorters membran:

  287. Katjonbytarmembran
    och anjonbytarmembran.

  288. Katjonbytarmembranet
    släpper bara igenom katjonerna.

  289. I vårt fall är det natrium.
    Membranet är brunt-

  290. -och är gjort av polymer.

  291. Här har vi ett annat membran,
    anjonbytarmembranet.

  292. Det släpper bara igenom klorjonerna,
    som är negativa.

  293. När vi skapar celler
    i den omvända elektrodialysen-

  294. -använder vi avståndsbrickor
    för att hålla membranen på plats.

  295. Här har vi en membranuppsättning. Vi
    sätter in cellerna mellan elektroderna.

  296. Här sprutar vi in salt- och sötvatten.

  297. Här kommer sötvattnet in och där ut-

  298. -och saltvattnet går åt det här hållet -
    in där och ut där.

  299. Här har vi en pump.

  300. Den pumpar in vatten.

  301. För att se om nåt händer
    kopplar vi in en potentiostat-

  302. -och sen kan vi börja utvinna energi.

  303. Här har jag tre celler,
    och vi får ungefär 0,4 volt.

  304. Inuti behållarna
    finns membranuppsättningar.

  305. Jordis maskin producerar några volt,
    vilket driver en liten fläkt.

  306. Det är när man ökar antalet membran
    som det verkligen blir intressant.

  307. I anläggningen kan generatorerna
    innehålla tusen membran var.

  308. Hälften är positivt
    laddade och hälften negativt.

  309. Saltatomerna får se upp.

  310. Det här är omvänd elektrodialys. Bra.

  311. När söt- och saltvattnet
    har använts är det blandat.

  312. Det som kommer ut
    är extremt rent men salt vatten.

  313. Det går inte att spruta ut det i sjön.

  314. I stället pumpar man ut det i havet.

  315. -Vad är det här?
    -Här kommer det bräckta vattnet ut.

  316. Det är alltså söt- och saltvattnet
    som nu återvänder till naturen?

  317. Ja. Saltvattnet från Vadehavet
    och sötvattnet från Ijsselmeer.

  318. När det har använts släpps det och
    alla mikroorganismer ut i Vadehavet.

  319. -Som om inget hänt.
    -Man har bara utvunnit energi.

  320. Omvänd elektrodialys producerar energi
    utan koldioxidutsläpp.

  321. Blå energi värnar om
    till och med de mest osynliga varelser.

  322. Är vi på väg in i en era
    av hållbar ekologisk balans?

  323. Våtmarkerna i Trapani på Sicilien

  324. Det här är de salta våtmarkerna
    i Trapani, söder om Marsala.

  325. Här finns inga floder,
    deltan eller fördämningar.

  326. Här har saltet regerat i femtusen år.

  327. Det fyller näsborrarna,
    täcker håret och bländar med sin vithet.

  328. Sötvattnet är en bristvara här, och
    det används bara för personligt bruk.

  329. Men hur alstrar man
    blå energi utan sötvatten?

  330. Michele, Luigi och Maurizio
    är doktorander-

  331. -och har installerat en generator
    mitt i av våtmarkerna.

  332. Tagning fyra.

  333. Precis som med Redstack måste
    detaljerna i systemet förbli hemliga-

  334. -och därför döljer man dem
    med presenningar.

  335. Men det är resultatet
    som är det viktiga.

  336. Målet är att undersöka
    om man kan producera blå energi-

  337. -med saltvatten
    och väldigt, väldigt salt saltvatten.

  338. I kväll öppnar teamet ventilerna
    i en liten bassäng-

  339. -där vattnet
    har nått en väldig hög salthalt.

  340. En underjordisk ledning leder ut det
    bräckta vattnet när behållarna är fulla.

  341. Killarna låter vanligt saltvatten,
    med 30 gram salt per liter-

  342. -möta den här saltlagen,
    mättad med 300 gram salt per liter.

  343. Och de hoppas att mötet
    ska ge upphov till fyrverkerier.

  344. Tidigt på morgonen är bassängerna
    fulla med salt vatten.

  345. 300 g/l möter 30 g/l.

  346. När ventilerna öppnas kommer siffrorna.

  347. -Hur mycket var det?
    -34.

  348. Vänta.

  349. Generatorn måste vara inställd
    på millimetern när.

  350. -Hur mycket?
    -41,7.

  351. Pumpar, ventiler, datoranslutningar,
    voltmetrar och glödlampor.

  352. Maskinen spinner.

  353. Killarnas dröm är att nå 100 watt.

  354. Kommer lampan att lysa?

  355. Ska jag sätta i gång?

  356. Ett lyckat test. Nånstans nån dag
    kommer bybor utan tillgång till en flod-

  357. -få ljus från en membrangenerator
    med hjälp av salt och en brunn.

  358. Med 500 membran
    producerade killarna 100 watt.

  359. Med 5 000 membran
    producerar de 1 kilowatt.

  360. Man kan göra mycket
    med 10 gånger 100 watt.

  361. Experterna använder
    begreppet kilowattimme-

  362. -alltså 1 000 watt på en timme.

  363. En kWh räcker till tre till fem timmars
    tv-tittande, beroende på tv:n-

  364. -vi kan tända tio
    100-wattslampor i en timme-

  365. -eller driva ett kylskåp under ett dygn.

  366. Det motsvarar också
    en maskin tvätt eller disk-

  367. -en halv dag med en stationär dator,
    en och en halv med en bärbar-

  368. -och åtta timmar med en mediaspelare.

  369. Om en kWh kostar 14 eurocent
    kostar två dagars surfning 1 euro-

  370. -en vecka 3 euro, och
    en hel månads surfande kostar 12 euro.

  371. På WETSUS är man glada över de
    italienska doktorandernas framgång-

  372. -för den visar
    att forskningen här är lovande.

  373. På andra platser i världen
    fortsätter andra forskare-

  374. -att undersöka den blåa energin.

  375. Det finns lika många metoder som
    forskare, och WETSUS känner till dem.

  376. Och ibland är resultaten oväntade.

  377. Det handlar inte om
    att förändra tekniken som sådan-

  378. -utan om att hjälpa dem
    att göra motorerna bränslesnålare-

  379. -och att släppa ut mindre koldioxid.

  380. Om vi minskar förbrukningen med 70
    procent minskar utsläppen lika mycket.

  381. -Inte illa.
    -Det är vad vi har gjort.

  382. Nu påbörjar vi andra projekt-

  383. -men det här är en teknik för framtiden,
    skulle jag säga.

  384. Olivier ska till Quimperlé i Frankrike.
    Angi Le Floch driver ett varv-

  385. -och har utvecklat en ny båtmotor.

  386. Den ska laddas när fartyget seglar.

  387. Den här unge entreprenörens idé
    må verka otrolig-

  388. -men vi måste ha i åtanke
    att för femton år sen-

  389. -sågs det som omöjligt att
    utvinna energi ur söt- och saltvatten.

  390. Så varför inte göra om
    vatten till bränsle? Men hur?

  391. Luxury Sea
    Quimperlé i Frankrike

  392. Jag ska visa dig prototypen för motorn.

  393. Det tog Angi sju år
    att utveckla och bygga systemet.

  394. Här är prototypen, med komplett
    vätehybridmotor på 250 kW.

  395. Den skulle kunna användas till
    en fiskebåt på runt femton meter.

  396. -Går de att anpassa till större fartyg?
    -På t.ex. öar har man generatorer...

  397. ...och då skulle man behöva mindre
    bränsle och förorenar mindre.

  398. Den kan användas
    i Afrika eller på kalla platser-

  399. -för den ger både el och värme.

  400. Man kommer att kunna utvinna
    sötvatten ut saltvatten och även el.

  401. -Men motorn har inte ni byggt?
    -Nej, den har vi köpt.

  402. Vi ville utgå från nåt som redan fanns.
    Vi har bara förbättrat den enormt.

  403. -Ni lägger till en massa saker.
    -Vi har alltså motorn...

  404. Angis motor går inte bara på saltvatten.

  405. -Vätskan går genom växlarna där borta.
    -Den fungerar lite som en dieselmotor.

  406. Sen blir de insprutade i växlaren här.
    I den finns 370 tuber.

  407. Angis idé är att ersätta
    en del av dieseln med väte.

  408. -Här har vi en regenerator.
    -Väteproduktionen ökar med varvtalet.

  409. Här har vi kondensorn,
    som kyls ner av saltvatten.

  410. -Ur det utvinner han väte och syre.
    -Här har vi elektrolysapparaten.

  411. Han behåller vätet, som ersätter
    en del av ursprungsbränslet.

  412. På det här sättet producerar vi själva
    upp till 70 procent av bränslet.

  413. FÖRVIRRAD?

  414. Ingen fara. Olivier
    verkade inte heller fatta så mycket.

  415. I stället för att försöka diskutera det
    tar de en tur med en av båtarna-

  416. -utrustad med uppfinningen.

  417. Vi tar det från början. I teorin kan man
    använda väte i en förbränningsmotor.

  418. Tyvärr är väte farligt att transportera.

  419. Man får inte ha det
    i bil-, tåg- eller båttankar.

  420. Angis lösning är att behandla
    havsvattnet med elektrolys-

  421. -och utvinna väte utan att förvara det.

  422. Ju fortare motorn går
    desto mer vatten pumpas upp-

  423. -ur vilket väte utvinns.

  424. Upp till 70 procent av bränslet är
    mycket pengar för ett containerfartyg.

  425. Saltvatten som bränsle - vilken idé.

  426. I USA har man lyckats förvandla
    saltvatten till bränsle.

  427. Den här gamla ingenjörsdrömmen
    har man förverkligat-

  428. -när man fick
    ett radiostyrt plan att flyga.

  429. Där flyger det.

  430. Om man kan få ett litet plan att flyga
    kan man även lyckas med stora.

  431. USA:s flotta
    har 800 flygplan och helikoptrar.

  432. Det är mest i världen.

  433. Hangarfartyg har inga bränsleproblem
    eftersom de är kärnkraftdrivna.

  434. Men plan och helikoptrar
    drar mycket bränsle-

  435. -och det måste förvaras ombord.

  436. Vi har tagit fram två olika tekniker.

  437. Den ena är en elektrokemisk process-

  438. -som rensar ut koldioxid ur saltvatten.

  439. Samtidigt produceras
    så mycket väte som vi behöver-

  440. -för att med hjälp av en kemisk reaktor
    fylld med katalysatorer-

  441. -skapa kolväten
    som kan användas som bränsle.

  442. Kan du berätta varför ni utvecklar
    såna här tekniker?

  443. Varför är flottan
    intresserad av det här?

  444. Vi tänker på
    den strategiska användningen.

  445. Man kan utvinna koldioxid och väte
    ur havsvatten och skapa ett bränsle.

  446. Och det vore ett alternativ
    till att tanka till havs?

  447. En av våra stora utmaningar är
    att kunna tanka var vi vill-

  448. -och att forsla bränsle ut till skeppen.

  449. Om man kunde bli kvitt
    det logistikproblemet-

  450. -hade flottan
    kunnat spara väldigt mycket pengar.

  451. Amerikanska hangarfartyg
    agerar på världens alla hav-

  452. -och måste fylla på flygbränsle
    ute till havs.

  453. Det gör flottan sårbar i krig.

  454. Den dag då fartyg kan producera flyg-
    bränsle kan de ta sig nästan överallt.

  455. Om doktor Willauer
    lyckas med sitt projekt-

  456. -kan USA:s flotta med hjälp av el
    producera bränsle av vatten-

  457. -samtidigt
    som blå energi producerar el av vatten-

  458. -en omvänd och miljövänlig process.

  459. ...och kraften som produceras
    motsvarar den hos en perfekt generator.

  460. Generatorn fungerar med osmos,
    och allt handlar om yttre resistans.

  461. -Varför sysslar ingen med det redan?
    -För att du ska göra det.

  462. -Laetitia, första tagningen.
    -Mitt hjärta bultar.

  463. Lydéric nämnde Laetitias
    "perfekta generator". Vad menade han?

  464. Nu ska vi förändra koncentrationen.
    Det gäller att vara noggrann.

  465. Man måste rengöra runtom membranet.
    Jag måste vara försiktig.

  466. Laetitia pratar om
    koncentration och membran.

  467. Teamet är inte längre
    intresserat av nanorör.

  468. Nanorör skulle ersätta membranporer
    för att förbättra resultatet.

  469. Porernas resistans
    beror på lösningens salthalt.

  470. -Och...?
    -Jag vet inte vad jag säger längre.

  471. Andra tagningen.

  472. Poren interagerar med...

  473. Man kan säga att det är ett par
    som interagerar med lösningen runtom.

  474. Hur poren uppträder
    varierar med salthalten. Så där!

  475. Medan vi var borta
    har Micromégasteamet gjort framsteg.

  476. De har kommit längre med nanorören
    än förväntat.

  477. Därför har de börjat med ny forskning-

  478. -kring membran
    som är porösa och ledande-

  479. -och genererar elektricitet.
    Det är den perfekta generatorn.

  480. Nu sysslar man med TRO och
    elektrodialys på en och samma gång.

  481. Man har alltså valt en tredje väg.

  482. -Det här kommer inte tvunget med.
    -Vi kanske inte säger mycket.

  483. Lydéric och Alessandro.

  484. Vi försöker integrera våra nya fynd
    i en större prototyp.

  485. Det handlar om
    att tänka nytt om membranet-

  486. -och inte ta gamla sanningar för givna.

  487. Vårt mål är 100 watt per kvadratmeter
    membran. Nu är membranen...

  488. Inom industrin i dag kan man få
    några få watt per kvadratmeter.

  489. 100 watt ska ses mot bakgrund av
    de resultat som vi har uppnått.

  490. Vi har fått
    flera kilowatt per kvadratmeter.

  491. Men vi inser att när vi går
    från labbet till verkliga förhållanden-

  492. -kan vi förlora en del.
    Och därför siktar vi på 100 watt.

  493. 100 är en psykologisk siffra,
    för 200 watt är vad solceller klarar av.

  494. Vår metod är ett komplement
    till Redstacks...

  495. -WETSUS.
    -...och alla i Holland, Norge och Japan.

  496. De är duktiga ingenjörer
    medan vi kan det här med membran.

  497. Membran och åter membran.
    Den blåa energin är beroende av dem.

  498. Micromégas nya idé
    verkar revolutionerande.

  499. Tack vare ett samarbete
    med ett labb i Montpellier-

  500. -har de utvecklat ett membran
    vars porer anpassar sig.

  501. De växer eller krymper
    beroende på hur hög salthalten är.

  502. Det gäller att testa hur membranen
    fungerar i olika salthalter.

  503. Om resultaten är lyckade kan man
    gå vidare till försöksproduktion-

  504. -för membran
    kan vara väldigt dyra att producera.

  505. Labbet i Montpellier
    försåg teamet med nanorör-

  506. -och nu bistår de
    med olika membrantyper-

  507. -för att se vilka som lämpar sig bäst.

  508. Och det borde ge
    anmärkningsvärda resultat.

  509. -Vad har du mer?
    -Jag har två andra membran.

  510. Det här är T4:an.

  511. Som du ser har den en metallstruktur.

  512. Membrantyperna reagerar olika,
    beroende på salthalten.

  513. Vi har även T1:an, som är en vit bricka.

  514. Varje membran testas
    med olika salthalter.

  515. Micromégas försöker ta fram
    det perfekta membranet.

  516. Hur många porer är det?

  517. Jag kom fram till
    att antalet porer blir...

  518. Jag vet inte hur man säger...
    4,3 gånger 10 med 7...

  519. -Upphöjt till 7.
    -Precis.

  520. -Det blir väl 43 miljoner?
    -Okej.

  521. Det blir alltså några miljarder
    per kvadratcentimeter.

  522. Miljarder porer per kvadratcentimeter.

  523. Det ger en enorm kapacitet.

  524. Men Lydéric och Alessandro kan inte
    avslöja idealmembranets detaljer.

  525. Storleken anpassades till vår forskning-

  526. -men när de börjar produceras är tanken
    att de ska bli kvadratmeterstora.

  527. Vi tror verkligen på den här upptäckten-

  528. -och vill fortsätta jobba med den-

  529. -men för att skapa produkten räcker
    det inte med två personer i ett labb.

  530. Vi behöver även ta hjälp av industrin.

  531. Vi vill att man ska kunna utnyttja
    den här stora energikällan.

  532. Enligt forskarna kommer
    morgondagens energi till stor del-

  533. -från våra enorma hav
    och från saltkristaller.

  534. Jordens vatten följer ett kretslopp.
    Det är en evig resurs.

  535. Oavsett om det är förorenat,
    fruset eller flytande-

  536. -kommer mängden vatten
    förbli densamma.

  537. För i slutändan
    når vattnet alltid tillbaka till havet.

  538. Det är likadant med salt. Det finns
    i enorma mängder på jorden.

  539. Om allt salt togs upp ur haven-

  540. -skulle det bilda ett 160 meter tjockt
    lager över jordens alla kontinenter.

  541. Det är en naturlig,
    hållbar och förnybar energikälla.

  542. Fantasi eller verklighet?

  543. Det är ingen lätt fråga att svara på.

  544. Blå energi är en otrolig idé.
    Den utgår från en outtömlig energikälla-

  545. -vilket gör att man kan producera el-

  546. -med hjälp av
    en lättillgänglig råvara under lång tid.

  547. Översättning: Markus Svensson
    www.btistudios.com

Vill du länka till en del av programmet? Välj starttid där spelaren ska börja och välj sluttid där den ska stanna. 

Länken till ditt klipp hamnar i rutan "Länk till klipp".

Saltets kraft

Produktionsår:
Längd:
Tillgängligt till:

Att finna nya och miljövänliga sätt att producera och utvinna energi är en utmaning och en viktig fråga för att lösa energiförsörjningen. Ett sätt är att skapa blå energi, energi som utvinns från hav och salt, något som engagerar forskare över hela världen. Vi besöker bland annat ett forskningscenter i Leeuwarden i Nederländerna där man forskar kring hållbar vattenteknik och om saltets egenskaper. Vi får en inblick i den blå energins potential och veta mer om forskningen och teorierna bakom vatten som en av vår tids viktigaste resurser.

Ämnen:
Fysik > El och energi, Miljö > Energiförsörjning, Miljö > Hållbar utveckling
Ämnesord:
Energiförsörjning, Förnybara energikällor, Hållbar utveckling, Teknik, Vattenkraft
Utbildningsnivå:
Allmänbildande, Gymnasieskola

Mer allmänbildande & fysik

Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Ignobelseminarium

Hunden och månen

Hundar som utför sina behov, månen, jordens magnetfält, samt en nord-sydlig riktning. Hur dessa saker går ihop förklarar Sabine Begall och Pascal Malkemper, 2014 års vinnare av Ignobelpriset i biologi. Inspelat den 30 mars 2015 på Boulevardteatern, Stockholm. Arrangör: Fri tanke förlag.

Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Zombier, kvantbiologi och extrema hjärnor

Det kvantmekaniska livet

Jim Al-Khalili, professor i teoretisk fysik, berättar att det är kvantmekaniska principer som ligger bakom många arters biologiska överlevnad. Inspelat den 10 november 2014 på Rival i Stockholm. Arrangör: Fri tanke förlag och Kungliga Vetenskapsakademien.

Fråga oss