En mere effektiv membranbaseret generator til høst af osmotisk kraft (opdatering)

Et team af forskere fra Jilin University, Beihang University og det kinesiske videnskabsakademi har udviklet en mere effektiv membranbaseret generator til høst af osmotisk kraft. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab fremskridt , gruppen beskriver deres generator, og hvor godt den fungerede, når den blev testet.

Forskere har i nogen tid vidst, at det er muligt at generere elektricitet ved osmose gennem en membran mellem to vandområder med forskellig saltindhold. Tidligere forskning har vist, at det er muligt at oprette en sådan generator, men problemer har forhindret dets anvendelse til virkelige applikationer. I denne nye indsats, forskerne rapporterer, at de har overvundet tidligere problemer og skabt en generator, der kan drive en lommeregner.

De osmotiske forskelle mellem salt og ferskvand tillader produktion af elektricitet-processen kræver en membran, der tillader envejs passage af vandet. Tidligere bestræbelser er faldet på grund af behovet for ekstremt små porer - så små porestørrelser har krævet et stort tryk for at få vandet til at bevæge sig gennem membranen. I denne nye indsats, forskerne har overvundet dette problem ved at bruge Janus-materialer til at skabe en tredimensionel membran, der er porøs og har en afstembar overfladeladning.

Enheden blev fremstillet ved at oprette en dobbeltlagsmembran af to slags plastik-et lag havde en negativ overfladeladning, den anden en positiv overfladeladning. De to lag blev kombineret under anvendelse af en våd-kemisk proces efterfulgt af tørring. Den endelige membran var cirka 11 mikrometer tyk med porer fra 8 til 17 nanometer i diameter. I deres konfiguration, ladede ioner med en polaritet passeret gennem membranen, mens de af den modsatte ladning ikke kunne passere igennem. Resultatet var en nettostrøm, der flyder i kun en retning, forhindrer den i at strømme tilbage i membranen.

Test af membranen viste, at den var i stand til at generere 2,66 watt pr. Kvadratmeter. Effektiviteten blev målt til 35 procent. I deres demonstrationsmodel, membranen var i stand til at drive en lommeregner. Forskerne påpeger, at membranen kan gøres større, at skalere op for at producere større mængder elektricitet. Forøgelse af saltindholdet ville også gøre generatoren mere effektiv.

© 2018 Science X Network