Tạo ra điện từ dung dịch nước muối

17/08/2013

Sự khác biệt về độ mặn giữa nước ngọt và nước mặn hứa hẹn về một nguồn năng lượng tái tạo lớn.

Sự khác biệt về độ mặn giữa nước ngọt và nước mặn hứa hẹn về một nguồn năng lượng tái tạo lớn. Năng lượng được đòi hỏi để khử muối trong nước và chạy quá trình ngược lại để tạo ra năng lượng. Hiện nay, một ứng dụng mới dựa trên một loại pin truyền thống có thiết kế sử dụng vật liệu nano có thể cung cấp một phương thức thu năng lượng trên một cách kinh tế.

Thiết bị mới này được các nhà khoa học thuộc Đại học Stanford nghiên cứu, bao gồm một cực làm nhiệm vụ hút các ion Na+ và một tụ điện hút các ion Cl-. Khi các điện cực này được ngâm trong nước mặn, chúng hút các ion Na+ và Cl- từ nước và sự chuyển động của các ion này tạo thành dòng điện. Các điện cực được nạp lại điện bằng cách rút hết nước mặn, thay thế bằng nước ngọt và sử dụng một dòng điện áp thấp. Dòng điện này sẽ hút các ion ra khỏi các điện cực. Khi nước ngọt được rút hết, các điện cực lại sẵn sàng để hút thêm ion từ đợt nước mặn tiếp theo. Yi Cui, GS khoa học vật liệu tại Đại học Stanford cho biết, đây là quá trình ngược lại với quá trình khử muối, quá trình sử dụng năng lượng và cố gắng tạo ra nước ngọt và nước muối đặc hơn. Ở đây, chúng ta bắt đầu với nước ngọt và nước muối đặc, và sau đó tạo ra năng lượng. Nhóm của Cui đã chuyển 74% điện năng của năng lượng tiềm tàng tồn tại trong nước muối và nước ngọt mà không bị giảm hiệu suất trong hơn 100 vòng quay của nước. Đặt các điện cực gần nhau hơn sẽ có thể cho phép pin đạt tới 85% hiệu suất. Một nhà máy điện sử dụng công nghệ này sẽ được đặt ở gần đồng bằng nơi nước ngọt tiếp giáp với biển. Hút 50 m3/s, một nhà máy điện có thể sản xuất lên tới 100 MW điện. Cui tính toán rằng nếu tất cả nước ngọt từ các dòng sông ven biển trên thế giới được sử dụng, quy trình khử muối thành điện sẽ có thể tạo ra 2 tỷ oát hay xấp xỉ 13% điện năng đang sử dụng trên thế giới.

Tuy nhiên, việc sử dụng trên diện rộng như vậy sẽ phá vỡ môi trường nước. Theo Menachem Elimelech, giám đốc Chương trình Kỹ thuật Môi trường thuộc Đại học Yale, chỉ nên sử dụng trên quy mô nhỏ hoặc nó sẽ trở thành một thảm họa sinh thái. Công nghệ này sẽ có thể cần được tiền xử lý nước nhằm loại bỏ vật lơ lửng như sinh vật sống.

Lê My Theo TechnologyReview

Cùng chuyên mục

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.