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新的生态电池潜力,河流遇见大海

通过马丁·莱格特- 2011年3月30日格林尼治时间13:54:0
新的生态电池潜力,河流遇见大海

河流通过水厂提供了数千年的电力;大海正在从波浪动力装置开放发电 - 但是虽然这两个相遇的那么,虽然这两次相遇,所以存在新型的生态电池,由新鲜和盐水的混合供电。这是创新研究所开放的承诺,刚刚在期刊上发表的新形式的可再生能源,才能变成新的盐度纳米快报

把淡水和海水混合在一起这样简单的东西就能制造电池,这就是咸味的显著差异。海水中的溶解盐提供了正离子和负离子(钠离子和氯离子),它们可以在电极之间流动,从而产生电荷。让这样一个简单的装置在现实世界中工作的关键在于使用高效,但容易获得的材料的电极。

这种生态电池的工作原理是先注入淡水,然后施加小电流。这使两个电极之间产生电荷。然后海水流入——随着淡水被移走——正钠离子和负氯离子的流量大幅增加,向电极放电。水循环然后重复。

亚马逊河口,世界上最大的排水沟流入大西洋。如此,如新鲜和海水混合的位置,是发电与易翠的新电池发电的好地方。

图像学分:美国宇航局(亚马逊河口的嘴巴,世界上最大的排水盆地流入大西洋。一个地方,如新鲜和海水混合,是易崔新电池发电的好地方。)

对于这项研究,斯坦福大学的团队,由材料科学和工程教授的易翠领导,使用了由微小纳米束锰氧化物制成的阳极(正电极)。它是该电极的纳米尺度结构,其大表面积,自由地简化离子的流动,从而使电池的效率提高到近75%。这种方法还避免了先前盐水电池的问题,该电池使用脆弱的膜,并且只能使用正离子或负离子。

二氧化锰纳米棒用于制作易翠的新电池的正极,该电池通过淡水和盐水的盐度对比来发电。

图像信用:礼貌易崔。(二氧化锰纳米棒用于使易Cui的新电池的后电极通过使用新鲜和盐水之间的盐度对比产生功率。)

然而,有很长的路要扩展这些设备可以在现实世界河口中使用。对于开始,电流阴极(负电极)由昂贵的银制成。然后有棘手的问题如何确保这些设备不会损坏精致的河口生态系统。

崔乐观地认为这是可以克服的。“我们不需要扰乱整个系统,我们只需要在一些河水进入海洋之前通过我们的系统。我们只是借出并归还它。发电的潜力是巨大的,他估计每年可以产生2太瓦的电力。这可能会使它们成为清洁能源时代的终极可再生电池。

易Cui开发的电池的初始状态,两个电极浸入淡水中。紫色和橙色点分别代表正极和带负电的离子。在步骤1中,施加小电流以对电池充电,将离子拉出电极并进入水中。步骤2,清除淡水并用海水替换。注意盐水中的大量带电离子。步骤3,从电池中汲取电力以使用,从而排出其存储的能量的电池。离子返回电极。步骤4,海水被排出并用河水取代,循环重新开始。

图片信贷:斯坦福大学易翠礼服。(易Cui开发的电池的初始状态,两个电极浸入淡水中。紫色和橙色点分别代表正电荷和带负电的离子。在步骤1中,施加小电流以对电池充电,拉动离子。从电极和进入水中。步骤2,净化淡水并用海水取代。注意盐水中的高度充电离子。步骤3,从电池中汲取电力,从而使用电池,排出电池它的储存能量。离子返回电极。步骤4,海水被排出并用河水取代,循环开始重新开始)。