Ogromna ilość energii z mieszania wody

Naukowcy z Uniwersytetu Penn State w poszukiwaniu lepszych źródeł prądu postanowili ostatnio poszukać po raz kolejny technologii, która pozwoliłaby wydajnie zebrać potencjał elektryczny powstający w miejscu, gdzie słona woda morska miesza się ze słodką - mogłoby to bowiem zaspokoić niemal połowę zapotrzebowania na prąd ludzkości. I udało im się dokonać na tym polu przełomu.

Naukowcy z Uniwersytetu Penn State w poszukiwaniu lepszych źródeł prądu postanowili ostatnio poszukać po raz kolejny technologii, która pozwoliłaby wydajnie zebrać potencjał elektryczny powstający w miejscu, gdzie słona woda morska miesza się ze słodką - mogłoby to bowiem zaspokoić niemal połowę zapotrzebowania na prąd ludzkości. I udało im się dokonać na tym polu przełomu.

Do tej pory najwydajniejszym sposobem pozyskiwania energii z różnicy potencjałów między słoną i słodką wodą jest ciśnieniowa opóźniona osmoza (PRO), w której słodka woda przenika przez membranę do wody słonej, a generowane w ten sposób ciśnienie napędza turbinę. Problemem w tej metodzie jest to, że membrany się szybko zatykają - niewielkie dziurki w nich są zapychane drobinkami stałymi i produktami przemiany żyjących w wodzie bakterii.

Drugą popularną metodą jest odwrócona elektrodializa (RED), w której przez jedną membranę przepływają jony dodatnie, a przez drugą ujemne - przedostaje się przez nie zatem tylko sól, a nie woda, dzięki czemu membrany pozostają dużo dłużej czyste i wydajne, ale cała ta technologia produkuje mniej energii od opóźnionej osmozy.

Jest też i trzecia metoda nazwana mieszaniem pojemnościowym (CapMix), w której pobiera się energię z napięcia pomiędzy dwiema elektrodami, z których jedna jest w wodzie słodkiej, a druga słonej - jej problemem jest również niska wydajność.

Amerykańskim naukowcom udało sie jednak ostatnio połączyć dwie ostatnie technologie - RED i CapMix - w elektrochemicznym ogniwie przepływowym, w którym dwie komory oddzielone są membraną pozwalającą na wymianę jonów ujemnych. W każdej z nich umieszczana jest elektroda z heksacyjanożelazianu miedzi, do jednej nalewana jest woda morska, a do drugiej słodka. Do zbierania ładunku elektrycznego używana jest grafitowa folia.

I to działa - dzięki połączeniu dwóch technologii produkcja energii następuje tu na dwa różne sposoby, osiągając produkcję na poziomie 12.6 watów na metr kwadratowy - to wyższa wartość od osiąganej metodą PRO, bez żadnych problemów, jakie tej ostatniej metody dotyczą.

Technologia ta wygląda zatem bardzo obiecująco - po dopracowaniu mogłaby ona dać nam kolejne pewne źródło zielonej energii, co w połączeniu z innymi formami jej produkcji mogłoby nas uniezależnić od paliw kopalnych na dobre.

Źródło: PSU, Zdj.: CC0