Специалисты из Ратгерского университета (США) совершили прорыв в области возобновляемой энергетики, основанный на взаимодействии речной и морской воды.
После многих лет работы и многочисленных экспериментов ученые разработали способ использования устьев рек для получения электричества. Такой вид энергии также называют «голубая энергия».
Места, где реки впадают в океаны и моря, называемые устьями или дельтами в зависимости от их структуры, обладают огромным энергетическим потенциалом благодаря физико-химических процессам, которые происходят во время смешения соленой и пресной воды. В 2013 году французские ученые начали изучать это направление – они объединили пленку на основе кремния и нанотрубки из бора, чтобы создать мембрану, которая будет пропускать только положительно заряженные ионы.
Электрический заряд в частицах ведет себя подобно тому, как это происходит в магнитах, в которых противоположные заряды притягиваются, а одноименные - отталкиваются. В нанотрубках присутствует сильный отрицательный заряд, который удерживает другие отрицательные частицы снаружи. При «сортировке» воды таким образом возникает два отдельных объема воды с большой разницей потенциалов, которая и позволяет получать электричество при взаимодействии «соленой» и «несоленой» воды.
Однако созданная французскими учеными в 2013 году технология была недостаточно практичной – масштаб нанотрубок был очень мал, а их расположение не гарантировало, что они смогут пропускать через себя воду в достаточных объемах. Тогда команда университета задействовала старые идеи своих коллег, чтобы создать доработанную мембрану. Ученые нанесли на нанотрубки специальное покрытие, которое реагировало на заряд и позволяло выстраивать их в заданном положении, обеспечивая проход для молекул всех размеров.
Хотя американским инженерам и удалось улучшить проходимость нанотрубок и плотность энергии до 8000 тысяч раз в сравнении с результатом пятилетней давности, значимые объемы электричества с этой технологией пока недоступны. Вместе с тем, они уверены, что создание более эффективной мембраны – вопрос лишь нескольких лет упорной работы, а генерация энергии таким образом в промышленных масштабах вполне реальна.
Согласно подсчетам ученых, ежегодно реки, впадающие в крупные моря, могут вырабатывать количество энергии сопоставимое с тем, которое производится двумя тысячами атомных электростанций или 2,6 тераватта. Пока же люди, в основном, применяют один из самых древних способов использования воды для получения энергии – вращение турбин. Впрочем, есть и другие наработки, которые набирают популярность – плавучие солнечные электростанции.
Источник: popularmechanics.com