تولید برق با استفاده از آب شور

به گزارش  ایرن اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، در روش اسمز زمانی که آب بدون املاح از طریق یک غشاء با آب شور دریا همجوار می شود، الکتریسیته تولید می شود.
محققان آزمایشگاه EPFL روشی ارائه کردند که در آن از نیروی اسمزی برای تولید برق استفاده شده است؛ در این روش یک غشاء به ضخامت سه اتم برای جدا کردن دو سیال مورد استفاده قرار می گیرد.
در این روش یک غشاء نیمه تراوا برای جدا کردن دو سیال با غلظت نمک متفاوت استفاده می شود. یون های نمک از میان غشاء عبور می کند و این کار تا جایی ادامه می یابد که غلظت نمک در دو سوی این غشاء برابر شود. اگر در این سامانه از آب دریا استفاده شود، یون های نمک از میان غشاء عبور می کند و خود را به آب بدون املاح می رساند. از آنجایی که یون های عبوری دارای بار الکتریکی هستند، این حرکت یون ها ایجاد جریان الکتریکی می کند.
این گروه تحقیقاتی از یک غشاء دی سولفید مولیبدن برای تولید جریان الکتریکی استفاده کردند. این غشاء دارای نانوحفره هایی است که یون های نمک قادر به حرکت از میان آن هستند. این غشاء به گونه ای است که یون های مثبت امکان عبور پیدا می کنند و یون های منفی پشت غشاء می مانند. با این کار یک اختلاف ولتاژ میان دو سوی غشاء ایجاد می شود.
جیاندونگ فنگ از محققان این پروژه می گوید: ابتدا این سیستم را ایجاد کردیم و بعد به بهینه سازی ابعاد نانوحفره ها پرداختیم. اگر ابعاد نانوحفره بزرگ باشد، یون های منفی نیز عبور می کنند و ولتاژ بسیار کم خواهد شد. اگر حفره ها بسیار کوچک باشند، یون ها امکان عبور پیدا نمی کنند.
این روش ظرفیت های زیادی دارد، به طوری که یک غشاء با ابعاد یک مترمربع که 30 درصد آن با نانوحفره پوشیده شده می تواند یک مگاوات الکتریسیته تولید کند که قادر به تأمین انرژی 50 هزار لامپ است. از آنجایی که دی سولفید مولیبدن به سادگی در طبیعت یافت می شود، این روش را می توان به تولید انبوه رساند.
این گروه نتایج یافته های این تحقیق را در قالب مقاله ای با عنوان Single-layer MoS2 nanopores as nanopower generators در نشریه Nature منتشر کردند.