Энергию на границе пресной и соленой воды называют голубой, и команда исследователей из Стэнфордского университета объявила о прорыве в этом направлении. Об их работе рассказывает сайт университета.

До сих пор все попытки использовать энергию ионов соли в чередующихся слоях воды требовали системы из множества мембран, а также внешнего источника энергии. На страницах издания Американского химического общества ACS Omega ученые описали первую систему, которая состоит всего из двух мембран и при этом не потребляет энергию, а лишь отдает ее.

В статье приводится оценка потенциала энергии — 0,65 кВт*ч в одном кубометре пресной воды, которая смешивается с соленой, и около 2 ТВт для всех прибрежных зон.

В основе системы — так называемая «батарея энтропийного смешивания» (mixing entropy battery), их описывали еще в 2011 году. Главное достижение команды — простота конструкции, материалов, а также их огромная эффективность уже на нынешнем этапе доказательства концепции: выработка энергии находится в диапазоне от 89,5% (сточные воды) до 97,6% (морская вода) теоретически генерируемого напряжения.

Процесс закачки пресной воды в батарею сначала высвобождает ионы натрия и хлора из электродов батареи в раствор, что направляет ток от одного электрода к другому. А когда на ее место попадает соленая вода, батарея заново «заряжается».

В сточных водах систему тестировали неспроста. Авторы видят в этом одно из перспективных применений. Они отмечают, что в США на очистку сточных вод тратится около 3% всей производимой энергии. А традиционные станции очистки не только сложны, но и подвержены отключениям. Простая и «условно бесплатная» система производства энергии в месте ее потребления — идеальная возможность создать эффективную систему очистки будущего. Стэнфордские специалисты посчитали, что если такие установки разместить во всех местах слива сточных вод, они будут генерировать около 18 ГВт энергии.

Сейчас читают

Архивы