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

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu

11/10/2024

Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.
Lớp phủ kính giúp giảm nhiệt và tiết kiệm năng lượng 21/05/2024

Được hỗ trợ bởi vật lý lượng tử và học máy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một lớp phủ kính trong suốt cho phép ánh sáng đi vào nhưng ngăn chặn tia cực tím và tia hồng ngoại sinh nhiệt. Lớp phủ không chỉ làm giảm nhiệt độ phòng mà còn giảm mức tiêu thụ năng lượng liên quan đến làm mát, bất kể thời điểm và thời tiết.
Công nghệ thông minh tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng đô thị 17/05/2024

Hà Nội đã quan tâm dành nhiều nguồn lực đầu tư cho chiếu sáng công cộng, từng bước đầu tư, lắp đặt hệ thống chiếu sáng hiện đại, tạo bộ mặt đô thị thông minh.
Phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về hệ thống quản lý năng lượng 04/05/2024

Ngày 25/04/2024, tại TP. Hồ Chí Minh, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam phối hợp với Dự án IEEP, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh tổ chức Hội nghị phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về Hệ thống quản lý năng lượng (HTQLNL).
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 09/04/2024

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.
Sử dụng công nghệ điều khiển máy CNC chạm gỗ, để tiết kiệm điện 26/03/2024

Cơ sở Huỳnh Văn Tới, ấp Thanh Xuyên, xã Kim Sơn, huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh sử dụng công nghệ điều khiển máy CNC để chạm gỗ giúp giảm khoảng 10% chi phí điện năng so với trước đây.