Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны нашли способ значительно увеличить выработку так называемой «голубой энергии» — электричества, получаемого в результате естественного осмотического смешивания пресной и морской воды.
Нанесение специального слоя липидных молекул внутри мембранных нанопор позволило ионам проходить сквозь них с минимальным сопротивлением, сохранив при этом высокую селективность процесса. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Energy.
Ранее главная проблема осмотической энергетики заключалась в сильном трении частиц о стенки пор, что серьезно ограничивало мощность установок. Новый прототип мембраны позволил генерировать примерно в 2-3 раза больше энергии по сравнению с лучшими существующими аналогами. Это открытие приближает момент, когда осмотические электростанции станут полноценной частью мировой энергосистемы.
Для создания идеального канала ученые использовали молекулы липидов, которые естественным образом формируют микроскопический водяной слой на своей поверхности. Этот слой работает как идеальная смазка. Когда ионы соли устремляются из зоны высокой концентрации в зону низкой, они буквально скользят по мембране, не теряя скорости и не рассеивая кинетическую энергию.
Помимо невероятной пропускной способности, новая мембрана обладает важнейшим свойством — избирательностью. Она пропускает только нужные ионы, отсекая все остальные компоненты воды. Именно этот баланс между скоростью потока и строгой фильтрацией заряженных частиц обеспечивает генерацию мощного и стабильного электрического тока.
Технология получения энергии на стыке речных устьев и морей обладает колоссальным нераскрытым потенциалом. В отличие от солнца и ветра, процесс смешивания вод происходит непрерывно, независимо от погоды и времени суток. Установки на основе новых нанопор позволят обеспечивать чистым электричеством целые прибрежные регионы.
Ранее Наука Mail рассказывала о новом эффективном способе добычи энергии из морских волн.
