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

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

Same Category

5 bước áp dụng tiêu chuẩn ISO 50001 về hệ thống quản lý năng lượng trong doanh nghiệp

12/11/2024

Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

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.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.
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.