Ogniwa na wodę

fot. Yi Cui

Amerykańscy naukowcy skonstruowali nowy typ ogniwa wykorzystującego do wytwarzania energii elektrycznej różnicę potencjałów elektrycznych między wodą słoną i słodką. Dopracowanie ogniw stworzonych na tej zasadzie umożliwi budowę siłowni w deltach rzek, gdzie miesza się woda morska i słodka – poinformował magazyn Technology Review.

Zespół naukowców ze Stanford University pod kierownictwem prof. inżynierii materiałowej, Yi Cui, pracował nad nowymi typami ogniw z zastosowaniem nanomateriałów. Ich urządzenie zawierało dwie elektrody pokryte nanomateriałami: pierwsza, pokryta nanocząsteczkami tlenku magnezu przyciągała dodatnie jony sodu, a druga, z nanocząsteczkami srebra – ujemne jony chloru. Po zanurzeniu w wodzie morskiej, przyciągały one jony sodu i chloru, a ich ruch generował potencjał elektryczny. Elektrody zostały rozładowane przez zastąpienie wody morskiej słodką oraz przyłożenie niskiego napięcia co spowodowało wypłukanie jonów z obu elektrod. Po tym procesie stały się one gotowe do powtórnego działania w wodzie morskiej.

Nowe urządzenie ma wydajność 74%, tzn. taki odsetek zamieniany jest na prąd ze 100% energii generowanej przez różnice potencjałów pomiędzy wodą morską i słodką. W trakcie zbadanych 100 cykli ładowania i rozładowania wydajność nie spadła. Jak stwierdzają naukowcy, zbliżenie elektrod, przedłużenie ich i zmiana konstrukcji baterii, może zwiększyć wydajność do 85%.

Jak powiedział Technology Review prof. Cui, dopracowanie konstrukcji nowych ogniw, umożliwiłoby konstrukcję całych siłowni opartych na różnicy potencjałów miedzy wodą morską a słodką. Cui twierdzi iż zainstalowanie takich siłowni byłoby możliwe w delcie praktycznie każdej rzeki we wszystkich strefach klimatycznych. Oblicza, że przy pobieraniu 50 m³ wody na sekundę, siłownia taka – nawet przy obecnym modelu ogniw – wytwarzałaby do 100 MW energii. Przy wykorzystaniu potencjału wszystkich delt rzecznych, siłownie wykorzystujące różnice potencjałów generowałyby 2 TW energii, czyli około 13% energii zużywanej na świecie.

Źródło: PAP