Prąd z każdej rury. Mikroturbiny wytworzą elektryczność z wody pitnej

Wysokie ciśnienie wody płynącej w wodach wodociągowych może stanowić źródło czystej energii. Małe turbiny, instalowane w rurach niosących wodę pitną, mogą generować dużą ilość energii bez wytwarzania gazów cieplarnianych.

Podobne systemy są już stosowane na niewielką skalę. Przeprowadzone w 2022 r. badanie naukowców Oak Ridge National Laboratory wskazało, że mikroturbiny zapewniają już około 530 megawatów energii w całych USA. Ale ich potencjał jest o wiele większy. W samych Stanach Zjednoczonych instalacja generatorów we wszystkich potencjalnych lokalizacjach dostarczyłaby co najmniej 1,41 gigawatów mocy bez konieczności stawiania nowej infrastruktury.

To odpowiednik 450 lądowych turbin wiatrowych. Jeden z istniejących systemów zasila np. reflektory na stadionie baseballowym w Portland w stanie Oregon. System instalowany właśnie w Kalifornii ma wytwarzać kolejnych 130 megawatów mocy, co przełoży się na redukcję emisji dwutlenku węgla o ok. 6 ton rocznie.

Mikrogeneratory, opracowywane np. przez firmę InPipe z Oregonu, zastępują zawory regulujące ciśnienie panujące w rurach wodnych. Zamiast po prostu uwalniać część ciśnienia, generator wykorzystuje je do generowania energii elektrycznej bez zaburzania przepływu wody. 

Podobne systemy mogłyby współdziałać z innymi źródłami energii odnawialnej, kompensując okresowe spadki mocy wywoływane przez zmianę warunków pogodowych. Gdy brakuje słońca i wiatru, firmy wodociągowe mogłyby przepuszczać przez rury więcej wody, aby wytwarzać więcej energii.

Firmy promujące podobne rozwiązania podkreślają, że globalny potencjał podobnych systemów jest ogromny. Duże miasta, takie jak Nowy Jork, każdego dnia przepuszczają przez swoją sieć wodną ponad 4 mld litrów wody. W Europie tylko trzy państwa - Francja, Niemcy i Włochy, posiadają sieci wodociągowe o łącznej długości niemal 2 mln kilometrów. 

Pomysłem zainteresowana jest np. Szwajcaria. Ten kraj już dziś szeroko korzysta z niewielkich elektrowni wodnych. Około 1300 niewielkich instalacji wytwarza niemal 6 proc. energii elektrycznej w kraju, łącznie produkując ok. 3,5 tys. gigawatogodzin prądu.

Profesor Cécile Münch-Alligné i jej współpracownicy z Uniwersytetu Nauk Stosowanych w zachodniej Szwajcarii w Sion, współpracując z Laboratorium EPFL Maszyn Hydraulicznych w Lozannie wykazali, że wyposażenie tamtejszej sieci wodociągowej w niewielkie generatory pozwoliłoby na wyprodukowanie dodatkowych 1,5 tys. gigawatogodzin, czyli zaspokojenie kolejnych 3 proc. zapotrzebowania kraju na energię. 

Zespół pracował modułowy system generatorów typu plug-and-play, który można zainstalować przy minimalnej ingerencji w istniejące rury. Modułowa turbina pozwalałaby uzyskać od 5 do 25 kilowatów mocy bez wpływu na środowisko i przy niskich kosztach. Do jej pracy wystarczyłoby natężenie przepływu wody większe, niż kilka litrów na sekundę.

Program ma na razie charakter pilotażowy, ale zainteresowane są nim największe przedsiębiorstwa energetyczne w Szwajcarii.