Bestimmung des Energiegewinnungspotenzials durch OsmoseNeue Project Page

Energiegewinnung durch Osmose

Oscar Alvarez Silva

Gastforscher am Marum (Zentrum für Marine Umweltwissenschaften) der Universität Bremen und Doktorand in der OCEANICOS Research Group in Oceanography and Coastal Engineering an der National University of Colombia

https://www.marum.de/index.html

CEMARIN Center for Excellence in Marine Sciences
http://www.cemarin.org

Die KELLNER & STOLL - STIFTUNG sieht in der Energiegewinnung durch Osmose eine weitere, bislang noch weitgehend ungenutzte Möglichkeit der Dekarbonisierung der Energieerzeugung. Sie fördert deshalb den halbjährigen Forschungsaufenthalt mit 750 EURO pro Monat.

Oscar Alvarez Silva von der OCEANICOS Research Group in Oceanography and Coastal Engineering der National University of Colombia setzt vom 15.06.2014 bis 15.12.2014 auf Einladung des Marum an der Universität Bremen seine dort bereits früher begonnenen Studien fort. Inhalt seiner Forschungsarbeit ist die Entwicklung von rechnerischen Parametern zur Bestimmung des Energiegewinnungspotenzials durch Osmose in Flussmündungen. Erproben wird er seine Ergebnisse am Beispiel der Weser und der Magdalena in Kolumbien.

Oscar Alvarez Silva wird von Dr. Christian Winter am Marum aus der Arbeitsgruppe Coastal Dynamics betreut.

Salinity Gradient Energy (SGE) is the energy that can be extracted from the controlled mixing of two water masses with different salt concentrations, like the river and sea water in the river mouths systems. It is a completely renewable energy source as this mixture is part of the natural water cycle. Comparing with other marine energies, SGE global resources are in the same order than waves energy or thermal gradients and hundred times higher than tidal energy or ocean currents.
The amount of SGE that can be generated in particular river mouths have been calculated so far just considering the mean river discharge and the mean salinity of the nearby ocean. However, this theoretical potential can be very far from the actual exploitable energy since its estimation does not consider important physical features of the river mouths like the distance between the pure freshwater and pure seawater, that will determine the energy losses due to transporting both waters from the sources to the energy generation plant. This distance will depend of the degree of stratification of the estuaries and its variability on time.
In this project, the main forcings affecting the stratification in river mouths and its relation with the energy losses and the actual energy potential will be studied. The methods will be developed based in hydrodynamic simulation of the Weser River Estuary in Germany and the Magdalena River Delta in Colombia (that have very different stratification degrees), and then validated with several river mouths from around the world. As result of the project, a parametric equation expressing the energy potential in term of some main physical features of the river mouths will be proposed. This equation will be applicable to estimate the SGE potential of any river mouth system.

Verteidigungstermin der überwiegend in Bremen entstandenen vier Publikationen für die Erlangung des Doktorgrades war der 16. Februar 2015 in Kolumbien. Oscar Alvarez Silva hat mit höchster Auszeichnung bestanden.

Die zweistündige Prüfung wurde per Videokonferenz nach Deutschland übertragen, wo Dr. Peter Stenzel vom Forschungszentrum Jülich als Gutachter das Geschehen in Kolumbien verfolgte. Dr. Christian Winter, der Betreuer von Oscar Alvarez Silva am marum in Bremen, war nach Kolumbien gereist und beurteilte den Vortrag sowie die Antworten auf die sich anschließenden Fragen mit dem Vertreter der Falcultad de Minas.

In Bremen saßen Dr. Rita Kellner-Stoll und Reiner Stoll gespannt vor dem Bildschirm und hörten der Verteidigung zu. Ganz zum Schluss ermöglichte ihnen die Videoschaltung, Oscar Alvarez Silva zur Bestandenen Doktorprüfung persönlich zu gratulieren.

Einen Teil seiner Forschungsergebnisse aus der Zeit in Bremen hat Oscar Alvarez Silva 2016 veröffentlicht. Nachzulesen sind sie hier als Download.