Nyt entropibatteri henter energi fra forskellen i saltholdighed mellem ferskvand og havvand

(PhysOrg.com) -- Et team af forskere, ledet af Dr. Yi Cui, af Stanford og Dr. Bruce Logan fra Penn State University er lykkedes med at udvikle et entropibatteri, der trækker energi fra ubalancen af ​​saltholdighed i ferskvand og havvand. Deres papir, udgivet i Nano bogstaver , beskriver en vildledende simpel proces, hvorved et entropibatteri bruges til at fange den energi, der naturligt frigives, når flodvand strømmer ud i havet.

Indtil nu, denne form for proces er blevet opnået ved at lede havvand gennem en membran, som desværre er for dyr til at kunne udføres i stor skala.

Den nye proces fungerer således:

Trin 1 - To typer nanorodelektroder placeres i flodvand; en sølvanionisk elektrode indeholder Cl ^- ioner og en kationisk mangandioxidelektrode indeholder Na ⁺ ioner. Batteriet oplades, da flodvandets lave saltholdighedskoncentration af salt trækker chorinen og natriumet fra de respektive elektroder.

Trin 2 - Flodvandet erstattes langsomt med havvand, forårsager en potentialforskel mellem de to koncentrationer af ioner i det kombinerede vand. Dette skyldes Cl ^- ioner, eller anioner, rejser til sølvelektroden og Na ⁺ natrium ioner, eller kationer, rejser til mangandioxidelektroden.

Trin 3 - Ioner i elektroderne udledes i havvandet, når elektroderne modtager flere ioner, end de kan rumme.

Trin 4 - Saltvandet erstattes langsomt med flodvand. Dette mindsker potentialforskellen mellem de to elektroder, som oplader batteriet. Der blev frigivet mere energi i trin 3 til saltvandet, end der er nødvendigt for at oplade batteriet, således opsamler og lagrer batteriet den energi, der er blevet opbygget, mens ionerne har bevæget sig ind og ud af elektrodernes krystalgitter.

Med entropibatteriet, omkostningerne er meget lavere end andre måder at opnå det samme på på grund af fraværet af udskiftelige membraner.

Cui mener, at entropibatteriet i sidste ende kan bidrage med op til 13% af det samlede energibehov. Han mener også, at ved at flytte de to elektroder tættere på, han kunne muligvis forbedre sin effektivitet fra 74 % procent til 85 %.

Fordi entropibatteriet fungerer under både varme og kolde forhold, er det en fuldstændig fornyelig ressource; en, der kan føre til masseenergiproduktion i både udviklede lande og dem i den tredje verden.

© 2010 PhysOrg.com