Электричество из соленой воды с КПД 35% произведет новая мембрана - «Технологии»

Ученые предложили способ получения электричества из физического процесса осмоса, проявляющегося в естественных условиях в местах впадения пресных рек в соленые водоемы.

Находясь в биток набитом вагоне метро, вы немедленно попытаетесь перейти вагон с меньшим числом пассажиров – это социальное проявление физического процесса осмоса, спонтанного перемещения молекул вещества из насыщенного раствора в среду с меньшей концентрацией. Ученые использовали этот хорошо известный эффект для создания двусторонней мембраны, которая позволяет добывать электрическую энергию из обычной соленой воды.

Положительно и отрицательно заряженные частицы соли, растворенные в морской воде, свободно мигрируют в пресную воду в процессе осмоса. Поставив между соленой и пресной водой барьер в виде тонкой заряженной мембраны, ученые создали магистраль для потока частиц и получили электрический ток.

Читайте также: Энергия взаимодействия пресных и соленых вод рек и океанов может обеспечить 40% потребностей человечества

Широкому распространению мембран для выработки электроэнергии в процессе осмоса препятствует быстрое старение материала; приходя в негодность, мембрана начинает пропускать поток в неправильном направлении, и ее производительность резко снижается.

Выход был найден: новые двусторонние мембраны имеют разные характеристики сторон, начиная от заряда и заканчивая размерами пропускных отверстий. Благодаря такому решению поток заряженных частиц проходит в нужном направлении, но не может повернуть обратно. Новый материал получил название Янус-мембраны в честь двуликого бога древнеримской мифологии.

На основе двусторонней мембраны можно построить электростанции для выработки энергии в устьях рек, на которых невозможно построить гидроэлектростанции. Производительность мембран достигла 35,7%, что значительно выше, чем у фотоэлектрических панелей солнечных электростанций, но меньше, чем производительность ветровых турбин.

Читайте также: Созданы аккумуляторы на морской воде, которые могут заменить литий-ионные батареи

Источник: sciencemag.org