Evropa řeší „větrníky“ a „soláry“, Japonsko mezitím spustilo elektrárnu, které stačí rozdíl mezi sladkou a slanou vodou

Ve Fukuoce v srpnu 2025 začala vyrábět elektřinu první japonská osmózní elektrárna – stačí jí k tomu dva proudy vody s různou slaností.

Zdroj fotografie: Waterworks Technologies of Fukuoka City

Žádné lopatky, žádné panely, žádná závislost na počasí. Na okraji třetího největšího japonského města tiše běží zařízení, které přeměňuje energii ukrytou v rozdílu salinity mezi koncentrovanou mořskou vodou a vyčištěnou odpadní vodou. Jmenovitý výkon? Pouhých 110 kilowattů. To je méně než jeden velký dieselagregát. Přesto jde o průlom, ne proto, že by tato technologie byla nová, ale proto, že poprvé v Japonsku přešla z laboratoře reálného vodárenského provozu. A právě v tom je příběh zajímavější, než by napovídal holý výkon.

Jak funguje elektrárna, které stačí sůl a voda

Princip se jmenuje tlakově retardovaná osmóza (anglicky pressure-retarded osmosis, PRO). Na jedné straně semipermeabilní membrány proudí méně slaná voda, na druhé výrazně slanější. Příroda se snaží vyrovnat koncentraci, voda z méně slané strany samovolně prochází membránou na slanější stranu. Tam ale naráží na hydraulický tlak, který je záměrně udržován pod úrovní osmotického tlaku. Výsledek: objem na tlakové straně roste a tento přebytek pohání vodní turbínu napojenou na generátor.

Fukuocká instalace nestojí u ústí řeky do moře, jak by člověk čekal. Napojili ji přímo na odsolovací centrum Mamizupia, které zásobuje město pitnou vodou z mořského. Odsolování přináší jako vedlejší produkt vysoce koncentrovanou solankou. Na druhé straně membrány teče vyčištěná odpadní voda z nedalekého centra Wajiro. Rozdíl salin mezi těmito dvěma proudy je vyšší než u klasické dvojice rybník – moře. A právě to dělá ekonomiku projektu životaschopnou.

Čísla, která uzemňují nadšení

Podle oficiálního materiálu provozovatele má elektrárna tyto parametry:

• Výkon: 110 kW
• Plánovaná roční výroba: 880 000 kWh (880 MWh)
• Dostupnost: 91 %
• Stavební náklady: přibližně 700 milionů jenů (cca 110 milionů Kč)
• Ověřovací období: 5 let od spuštění v srpnu 2025

Pro srovnání: průměrná nová větrná turbína nainstalovaná v USA v roce 2023 měla výkon 3,4 MW, tedy zhruba třicetkrát víc. Hranice takzvaného utility-scale soláru začíná na 1 MW, což je devítinásobek fukuocké elektrárny. Osmózní elektrárna tedy výkonově nesoutěží s hlavními obnovitelnými zdroji. Její přednost jinde: dokáže běžet stále, protože nečeká na slunce ani vítr, ale na stabilní přísun dvou vodních proudů, které odsolovací centrum stejně funguje.

Jednoduše řečeno: je to energetická rekuperace na vodárenském uzlu. Elektřina z odpadu, který by jinak skončil v moři.

Proč to nefungovalo dřív

Princip osmotické energie popsal Sidney Loeb už ve 70. letech. Od té doby se o něj pokoušelo několik týmů. Norský Statkraft postavil v roce 2009 desetikilowattový prototyp u ústí řeky do fjordu a po pár letech projekt zastavil. Výkonová hustota membrány byla příliš nízká na to, aby se provoz ekonomicky vyplatil.

Problém klasické dvojice řeka–moře shrnuje kritická studie z Yale: teoretická energie je malá, provozní ztráty v membránách a tlakových výměnících ji dál snižují a předúprava vody proti zanášení spolkne další kilowatthodiny. Po sečtení všech ztrát může čistý energetický výsledek vyjít záporně.

Fukuoka tohle obchází tím, že nepoužívá běžnou mořskou vodu, ale koncentrovanější solanku z desalinizace. Vyšší salinita znamená vyšší osmotický tlak a více energie na metr čtvereční membrány. Navíc oba vstupní proudy už procházejí úpravou v rámci vodárenského provozu, takže zanášení membrán, zabiják jejich životnost, je výrazně menší. Sama Fukuoka na tenhle moment pracovala roky: starší prototypový program Mega-ton Water System tu testoval PRO moduly a dosáhl výkonové hustoty 13,3 W/m², což bylo nad tehdejší ekonomickou hranicí.

Evropa nespí, jen sází jinak

Kontrast „Japonsko inovuje, Evropa staví větrníky“ je lákavý, ale nepřesný. První funkční komerční osmotická instalace nevznikla v Asii, ale v dánském Mariageru, a to projekt firmy SaltPower, který Evropská unie spolufinancovala přes program Horizon s cílem škálovat výkon z 20 na 100 kW. Evropská komise řadí energii ze slanostního gradientu mezi větve oceánské energetiky a aktivně ji podporuje, být ji popisuje jako technologii v raných stupních vývoje.

Co Evropa skutečně řeší, je něco jiného. Podle IEA dosáhl podíl větru a soláru v EU v roce 2025 třiceti procent výroby elektřiny, poprvé překonal fosilní zdroje. Hlavní výzva není absence obnovitelných zdrojů, ale jejich integrace: síťová flexibilita, akumulace, pravidla trhu. Osmotická energie je vedle toho okrajová větev s provozní kapacitou v Evropě v řádu desítek kilowattů mimo pilotní projekty.

Jinými slovy: Evropa neprospala osmózu. Spíš ji, stejně jako Japonsko, testuje jako jednu z mnoha doplňkových technologií, zatímco hlavní energetický přechod táhnou vítr a slunce.

Co to znamená pro budoucnost – a pro Česko

Průlom nastane teprve tehdy, až podobná ekonomika půjde zopakovat i mimo extrémně výhodné páry typu „solánka z odsolování + čištěná odpadní voda“. Dnes je osmózní elektrárna životaschopná hlavně tam, kde už existuje vodárenská nebo průmyslová infrastruktura se dvěma stabilními proudy různé slanosti. Desalinizační provozy, solné doly, chemické závody, důlní vody: to jsou naše, kde technologie dává smysl.

Česko nemá moře, ale má průmyslové solanky a důlní vody. Teoreticky by PRO mohla fungovat i tady jako lokální energetická rekuperace. Prakticky ale naráží na totéž co jinde: reálné průmyslové odpadní vody jsou složitější než laboratorní roztoky, zanášení a srážení solí rychle sežerou a studií s takovými vstupy je zatím málo. Životnost membrán ani náklady na jejich výměnu provozovatele ve Fukuoce nezveřejnil; modelové odhady z odborné literatury pracují s pěti lety a návratností kolem šestnácti let.

Fukuoka nenahradí větrníky ani soláry. Ukázala ale, že princip starý půl století může v pravém kontextu fungovat, tiše, stabilně a z něčeho, co by jinak bylo odpadem.