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

Doanh nghiệp dược tối ưu năng lượng nhờ hệ thống quản lý năng lượng EMS

25/05/2026

Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp: Xu hướng tất yếu của sản xuất xanh 08/01/2026

Trong bối cảnh giá điện tăng, tiêu chuẩn môi trường siết chặt và yêu cầu giảm phát thải trong các ngành sản xuất, bài toán tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp đang trở thành ưu tiên hàng đầu của doanh nghiệp.
Năng lực kiểm toán năng lượng: Bài toán con người, thiết bị và yêu cầu chuẩn hóa thị trường 05/01/2026

Kiểm toán năng lượng được xem là “điểm khởi đầu” của mọi nỗ lực sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Tuy nhiên, thực tiễn triển khai cho thấy năng lực con người, trang thiết bị và mức độ chuẩn hóa giữa các tổ chức kiểm toán vẫn còn nhiều khoảng trống.
Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng, tiết kiệm năng lượng cho nhà xưởng công nghiệp 26/12/2025

Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng thông minh dựa trên nguyên lý cân bằng nhiệt-ẩm thời gian thực của Công ty TNHH SC Việt Nam đã được Bộ Công Thương trao tặng Giải thưởng Giải pháp công nghệ hiệu quả năng lượng đổi mới, sáng tạo năm 2025.
Ứng dụng IoT và AI trong quản lý và tiết kiệm năng lượng 04/12/2025

Trước áp lực giảm phát thải và nhu cầu năng lượng tăng nhanh, nhiều doanh nghiệp Việt Nam đang chuyển sang ứng dụng IoT và AI để quản lý và tối ưu tiêu thụ năng lượng. Từ giám sát thời gian thực, phát hiện bất thường đến tự động hóa báo cáo và tối ưu vận hành, các công nghệ mới đang chứng minh hiệu quả rõ rệt trong sản xuất, chiếu sáng và quản lý đô thị, mở ra hướng đi quan trọng cho mục tiêu tiết kiệm năng lượng và chuyển đổi xanh.
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: Công nghệ là "chìa khoá" 27/11/2025

Chiều ngày 27/11, Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công (Bộ Công Thương) đã tổ chức Hội thảo chuyên đề “Công nghệ sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”.
Phát triển xi măng mới tiết kiệm năng lượng 07/11/2025

Các nhà khoa học Trung Quốc và Hoa Kỳ đã nghiên cứu một loại xi măng mới, không giống như bê tông và xi măng truyền thống, có khả năng giảm sự tích tụ nhiệt trong các tòa nhà và hạ thấp nhiệt độ bên trong một cách hiệu quả.
Gel thông minh giúp giảm tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà 06/11/2025

Vật liệu đa chức năng này đáp ứng các mục tiêu phát triển năng lượng bền vững của Ấn Độ bằng cách giảm nhu cầu làm mát và cung cấp giải pháp năng lượng xanh, đồng thời đơn giản hóa công nghệ để dễ dàng triển khai với chi phí hợp lý.