Реки, впадающие в моря и океаны, гипотетически могли бы обеспечить Землю огромнейшим количеством энергии, равным выработке всех традиционных электростанций. Но КПД осмотических систем – то есть опирающихся на разность солености морской и речной воды, совсем невысок. К примеру, пилотная осмотическая электростанция, выстроенная в Норвегии полтора года назад, служит пока только опытной площадкой для отработки технологии.
Ученые из Стенфордского университета (Stanford University) полагают, что для прорыва в данной сфере надо отказаться от задействования осмоса и освоить другой способ. В их новом генераторе два электрода, один из которых притягивает отрицательно заряженные ионы хлора, а другой – положительно заряженные ионы натрия.
Начало цикла – когда между пластинами пропускают пресную, либо опресненную воду. Небольшое напряжение, прикладываемое к ионам, вынуждает ионы из электродов переходить в воду.
Второй шаг состоит в замене пресной воды на морскую. Процентное содержание солей в ней значительно выше, что побуждает ионы быстро насыщать электроды. Таким образом, создается разность потенциалов и вырабатывается электрический ток.
После этого электроды, насыщенные ионами, не отдают больше энергию; отработавшая своё, морская вода удаляется, на её место снова закачивается пресная вода. С помощью небольшого напряжения электроды снова теряют ионы, — круг замыкается.
Данные Technology Review говорят о том, что учёные из Стэнфорда с помощью данной технологии сумели извлечь 74% потенциальной энергии, заложенной «на стыке» пресной и морской воды. При этом аппарат не снижал свою производительность даже после 100 произведённых циклов. По мнению авторов инновации, размещение электродов ближе друг к другу увеличит эффективность такой «батареи» до 85%.
В качестве положительного электрода используются наностержни из диоксида марганца, для связывания отрицательно заряженных ионов хлора использовали электрод из серебра. Однако серебряный электрод не является оптимальным. Кроме его высокой стоимости присутствует момент попадания ионов серебра в воду, что в больших количествах небезопасно для здоровья.
Специалисты указывают, что в качестве пресной воды для системы подходит не только чистая речная вода, но также сточные и ливневые воды. В ходе проведенного эксперимента использовалась вода из высокогорного озера Donner и Тихого океана.
Метки: альтернативная энергетика, интересные факты, электричество
