Tạo ra điện từ chênh lệch độ mặn giữa nước biển và nước sông

19/09/2013

Các nhà nghiên cứu Mỹ tạo ra loại pin tận dụng sự khác biệt về độ mặn giữa nước ngọt và nước biển để tạo thành dòng điện.

Các nhà nghiên cứu Mỹ tạo ra loại pin tận dụng sự khác biệt về độ mặn giữa nước ngọt và nước biển để tạo thành dòng điện. Cấu tạo loại pin này gồm một điện cực âm và một điện cực dương, được nhúng vào dung dịch có chứa các hạt tích điện, hay các ion. Ở trong nước, các ion là natri và clo, thành phần cơ bản của muối thông thường.

Lúc đầu, pin chứa đầy nước ngọt, và được nạp bằng một dòng điện nhỏ. Sau đó, nước ngọt được rút ra để thay bằng nước biển. Nước biển mặn nên chứa nhiều ion hơn nước ngọt khoảng 60 - 100 lần, làm tăng điện áp giữa 2 điện cực. Điều này khiến lượng điện thu được lớn hơn nhiều lượng điện sạc cho pin.

PGS. Yi Cui, trưởng nhóm nghiên cứu, giải thích, điện áp phụ thuộc vào nồng độ của các ion natri và clo. Sau khi tất cả điện được phóng ra, nước biển lại được thay thế bằng nước ngọt để bắt đầu chu kỳ mới. Trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu dùng nước biển lấy từ biển California và nước ngọt từ hồ Donner ở Sierra Nevada để kiểm tra. Hiệu quả chuyển năng lượng tiềm năng trong nước biển thành dòng điện lên tới 75%. PGS. Yi Cui cho rằng, nếu sử dụng các thanh nano dioxit mangan để làm điện cực dương thì hiệu quả có thể lên tới 85%. Các thanh nano dioxit có tác dụng làm tăng diện tích bề mặt cho quá trình tương tác với các ion natri hơn 100 lần so với những vật liệu khác, giúp ion natri di chuyển ra vào điện cực dễ dàng, khiến cả quá trình được đẩy nhanh hơn. “Tất cả những nơi nước sông đổ ra biển đều có tiềm năng sản xuất loại năng lượng này”. PGS. Yi Cui cho biết.

Theo nhóm nghiên cứu, nếu tất cả các con sông thế giới đã được tận dụng thì loại pin do họ tạo ra có thể cung cấp khoảng 2 terawatt điện mỗi năm - tương đương khoảng 13% mức tiêu thụ điện hiện nay của thế giới. Trước đây từng có một số nghiên cứu tận dụng sự chênh lệch độ mặn giữa nước biển và nước ngọt để sản xuất điện bằng cách cho các ion di chuyển qua một lớp màng. Tuy nhiên, phương pháp này hạn chế vì lớp màng rất dễ thủng, và chỉ có một loại ion được sử dụng để tạo ra điện, trong khi Cui sử dụng cả ion natri và clo.

Theo ScienceDaily

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.