Оказывается, умело подобранные материалы для электродов могут эффективно генерировать электрический ток из чередования потоков пресной и соленой воды. А устья рек, впадающих в моря и океаны, потенциально могли бы обеспечить мир количеством энергии, сопоставимым с выработкой всех обычных электростанций.
Пока КПД систем, опирающихся на разность в солености речной и морской воды, невысок. Первая осмотическая электростанция, недавно построенная в Норвегии, служит не столько промышленным объектом, сколько опытной площадкой для технологии.
А вот специалисты из Стэнфордского университета считают, что для прорыва в данной области нужно отказаться от попыток использовать осмос и обратиться к другому способу работы, использующей разницу солености потоков.
В основе генератора новой станции будут два электрода, один из которых притягивает положительно заряженные ионы натрия, а второй – отрицательные ионы хлора.
Цикл начинется, когда между этими пластинами пропустят пресную воду. Прикладывая к электродам небольшое напряжение, можно вынудить ионы из электродов перейти в воду.
Затем пресная вода меняется на морскую. Концентрация соли в ней намного выше, и ионы начинают быстро насыщать электроды. Так создается разность потенциалов и генерируется ток.
Когда насыщенные ионами электроды больше не отдают энергию, отработанная морская вода удаляется, а на ее место вновь закачивается речная. При помощи небольшого напряжения электроды вновь освобождаются от ионов – и круг замыкается.
Ученые из Стэнфорда уверяют, что их установка (исследования проходили на берегу Тихого океана) сумела извлечь 74 процента потенциальной энергии, которая заложена на границе морской и пресной воды. При этом аппарат не выказывал никакого снижения производительности даже после 100 циклов. По мнению авторов устройства, размещение электродов ближе друг к другу позволит такой «батарее» достичь эффективности в 85%.
Для извлечения энергии из воды новым методом исследователи применили в качестве положительного электрода наностержни из диоксида марганца. Они обладают очень большой площадью поверхности, а также быстро принимают и отдают ионы натрия в ходе цикла.
Для связывания отрицательно заряженных ионов хлора ученые пока использовали серебряный электрод. Пока – потому что серебро стоит дорого, и, кроме того, в больших количествах этот металл токсичен, и попадание его в воду нежелательно. Авторы намерены подыскать ему замену.
В пресс-релизе университета указывается, что в качестве пресной воды подойдет не только чистая речная вода, но даже ливневые и сточные воды. И если удастся построить реально работающий пилотный комплекс, он открыл бы заманчивые перспективы выработки энергии для городов, расположенных на берегах морей и океанов.
При этом прибрежная электростанция, пропускающая через себя 50 кубометров речной воды в секунду, теоретически может развивать мощность до 100 мегаватт.
Леонид ПОПОВ
С вопросами и предложениями обращайтесь по адресу ep@eprussia.ru
Наш портал может предложить рекламодателям следующие Услуги:
Участие в "Каталоге ЭПР" (в том числе и регулярное самостоятельное размещение ваших новостей в ленте Новости компаний);
Размещение рекламных баннеров различных форматов на всех страницах портала;
Размещение рекламных статей.