Niebieska energia w rozmiarze nano

Jak donosi portal www.phys.org, zespół naukowców ze Szwajcarii i USA zbudował miniaturowe urządzenie generujące prąd na zasadzie zjawiska osmozy. Składa się ono z molibdenowej (dwusiarczek molibdenu) membrany o grubości trzech warstw atomowych oraz dwóch pojemników zawierających wodę. W jednym z pojemników umieszczono wodę słodką, a w drugim słoną. W membranie zrobiono małe otworki (nanopory), przez które jony pochodzące ze słonej wody przechodzą do wody słodkiej, aż w obu pojemnikach wyrówna się stężenie soli. Właściwości membrany powodują, że jony dodatnie są przez nią przepuszczane, a ujemne odpychane, co powoduje powstawanie napięcia między płynami. W pojemnikach umieszczone są elektrody, dzięki czemu przejście dodatniego jonu przez membranę wymusza generację prądu w obwodzie. Zasadę działania tego urządzenia można obejrzeć na kanale YouTube Politechniki w Lozannie (link).

Generacja prądu z wykorzystaniem zjawiska osmozy nazywana jest "niebieską energią". Od jakiegoś czasu trwają intensywne prace nad jej rozwojem i weryfikacją rozwiązań z tego obszaru (zamiast przemieszczania się jonów można wykorzystać metodę, w której przemieszcza się woda). Powoli powstają instalacje testowe, które w celu odzyskania energii z natury umieszczane są u ujść rzek ze słodką wodą do mórz. Przykładem mogą być instalacje w Norwegii (projekt został zakończony niepowodzeniem) i Holandii.

Wartością dodaną pracy Szwajcarskich naukowców jest osiągnięcie niezwykle dużych wydajności procesu dzięki optymalizacji rozmiaru nanoporów. Z ich wyliczeń wynika, iż pokryty w 30% porami metr kwadratowy takiej membrany powinien umożliwić wyprodukowanie elektryczności o mocy 1MW.

Przewiduje się, iż w niedalekiej przyszłości elektrownie generujące niebieską energię mogą stać się istotną częścią światowej produkcji elektryczności.