Необычный способ получения энергии из воды предложили ученые в последнем номере научного издания Nano Letters. Если обычно энергия океанов ассоциируется с энергией волн и передвижением водных масс, то сейчас ученые предлагают в качестве источника энергии в океанах использовать тот факт, что вода в них соленая. Прежде у исследователей были некоторые идеи, относительного того, как получать энергию на разнице соленой и пресной воды, но сейчас ученые предлагают новый подход - использовать океан как большой проводник.
Циклы зарядки батареи обычно связаны с обменом электронов и ионов между средой батареи и электродами. В обычных условиях ионы сами по себе остаются внутри батареи. Новое устройство использует другой подход: оно позволяет заряжать ионы, напрямую воздействуя на них соленой водой, протекающей вдоль батареи.
Предлагаемая концептуальная батарейка имеет электроны, специально реагирующие с ионами соли, находящимися в морской воде. Один из электродов выполнен из диоксида марганца, реагирующего с ионами натрия в воде, образуя химическое соединение Na2Mn5O10. Разработчики говорят, что предлагаемая батарея имеет низкую промышленную стоимость, экологически чиста и располагает высокой энергетической плотностью.
Более того, разработчики отмечают, что вовсе не обязательно использовать для зарядки аккумулятора морскую воду. Ее можно заменить обычной водой, где была растворена пищевая соль.
По словам разработчиков, когда соленая вода протекает вдоль электродов, они могут захватывать ионы, производя зарядку аккумулятора. Когда соленая вода заменяется пресной, цикл зарядки завершается. В научной публикации говорится, что авторами разработки создан экспериментальный аккумулятор, который прошел путем зарядки соленой водой около сотни циклов зарядки/разрядки без существенной потери емкости.
Сейчас исследователи говорят, что работают над улучшением геометрии электродов, чтобы те имели бОльшую поверхность захватывания и аккумулятор мог быстрее заряжаться.
По подсчетам авторов, для зарядки аккумулятора много воды не требуется. Например, поток объемом 40 куб метров может сгененировать до 100МВт электричества. Для сравнения: Ниагарский водопад имеет поток объемом 1800 куб метров, что позволяет сгенерировать около 2 ТВт.
Источник: CyberSecurity
|
