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

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.