Hore
Portál z verejných zdrojov podporil Fond na podporu umenia

Wienerberger s.r.o.

Tehelná 1203/6
Zlaté Moravce

Internorm

Okná pre pasívne domy

Galvaniho 15 B
Bratislava

Saint-Gobain

BIM knižnice a objekty

Stará Vajnorská 139
Bratislava

Divízia ISOVER Saint-Gobain Construction Products

Dokonalá izolácia

Stará Vajnorská 139
Bratislava

Profirol s.r.o

Prielohy 1012/1C
Žilina

PREFA Slovensko s. r. o.

Štúrova 136B
Nitra

Saint-Gobain Construction Products, s.r.o., Divízia Rigips

Vlárska 22
Trnava

This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Hore
Menu
Kalendárium
Vložené
26. júl 2016
0
1409

Soľ, voda a osmóza - nový efektívny zdroj energie?

Vedci Laboratória nanobiológie Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu v Lausanne (EPFL) vyvinuli systém, ktorý by mohol efektívne generovať energiu pomocou osmózy. Stačí k tomu morská voda, riečna voda a nový typ membrány s hrúbkou troch atómov, ktorá slúži na oddelenie dvoch kvapalín.
Soľ, voda a osmóza - nový efektívny zdroj energie?

Princíp je jednoduchý. Semipermeabilná (polopriepustná) membrána oddeľuje dve kvapaliny s rôznou koncentráciou soli. Ióny soli môžu putovať cez membránu, kým sa koncentrácia v oboch tekutinách dostane do rovnovážneho stavu. Tento jav sa nazýva osmóza.

Ak sa v systéme použijú aj bežné kvapaliny, ktorých máme dostatok - napr. morská a riečna voda, ióny soli z morskej vody prechádzať cez membránu do neslanej vody, až kým obe tekutiny budú mať rovnakú koncentráciu soli. Pretože ión je atóm s elektrickým nábojom, pohyb iónov soli sa dá využiť na výrobu elektrickej energie.

Základom efektivity je špeciálna ultratenká membrána oddeľujúca obidva roztoky. Dvojkomorový systém so slanou a sladkou vodou oddelili výskumníci tenkou membránou zo sírnika molybdeničitého (MoS2). V membráne vytvorili malý otvor, cez ktorý prechádzajú kladné ióny zo slanej vody do sladkej. Väčšina záporných častíc je od otvoru odpudzovaná, a tak vzniká medzi kvapalinami elektrické napätie. To môže generovať elektrický prúd. Presne kalibrovaný otvor prepustí iba kladné ióny.

Dôležité bolo tiež, aby membrána bola čo najtenšia. V týchto typoch membrán platí, čím tenšia membrána - tým viac prúdu. Ideálnou sa ukazuje membrána skladajúca sa iba z 3 vrstiev atómov sulfidu molybdeničitého. (Je to prvýkrát, čo sa podarilo pre podobný účel vyrobiť takýto 2D materiál).

„Museli sme najprv zistiť, aká má byť optimálna veľkosť dierky v membráne. Ak je príliš veľká, mohli by cez ňu prejsť aj záporné ióny a výsledné napätie by bolo veľmi malé. Príliš malý otvor by zase neprepustil dostatok kladných iónov a elektrický prúd by bol slabý,“ komentoval technológiu vedúci výskumu Jiandong Feng.

Jiandong Feng, EPFL.
Jiandong Feng, EPFL.

Informáciu ako prvý priniesol univerzitný web. Štúdiu zverejnil aj vedecký žurnál Nature.

Výskumníci použili zatiaľ membránu s jediným nanopórom.  Takto mohli celý proces lepšie preskúmať, a ukázať, že membrána s jediným nanopórom môže poháňať nanotranzistor. Cieľom je vyrobiť membrány s väčším počtom nanopórov rovnakej veľkosti. Potom by sa výroba osmotických generátorov mohla rozbehnúť masovo.

Ak by to v záplave informácií o nových alternatívnych zdrojoch energií bola pravda, tak potenciál nového systému je obrovský. Podľa výpočtov vedcov by 1 m2 membrány s 30 % svojho povrchu pokrytým nanopórmi bol schopný produkovať 1 MW elektrickej energie. Toto číslo je ťažko uveriteľné. (Stačilo by napríklad na napájanie 50 000 štandardných energeticky úsporných žiaroviek). Sírnika molybdeničitého je v prírode takisto dostatok (alebo sa dá získať aj chemickým naparovaním (chemical vapor deposition)), systém by sa mohol využiť na výrobu elektrickej energie vo veľkej miere a bol by aj lacný vzhľadom na potrebné "palivo" a suroviny.

74561
Youtube
Pravý stĺpec
Menu
Hlavný obsahHlavný obsah
Čakajte prosím