Elektros generatorius, dirbantis druskos vandenyje, kad būtų galima gaminti elektrą

A Power Generator that produces Electricity from Saltwater

Žemės paviršius padengtas daugiau vandens nei sausuma; tai iš tikrųjų yra 71% vandens. Iš jų 96,5% sudaro sūrus vanduo, esantis vandenynuose, jūrose ir druskos ežeruose. Likę 29% yra gėlas vanduo. Tačiau 68% gėlo vandens yra užrakinami po žeme, o 32% gėlo vandens yra prieinami žmonėms vartoti. (Šaltinis >> usgs.gov/edu/earth)

71% sūraus vandens turi daugiau galimybių tarnauti žmonijai, išskyrus žvejybą ir transporto priemones. Vienas iš jų yra elektrinės energijos gamyba ir įvairių formų su skirtingu ekonominiu jėgainės įrengimo kaštu. Viena pigiausių būtybių, gaminanti energiją naudojant osmosinę kinetinę energiją (pagal atomus) sūraus ir gėlo vandens sankirtoje.

Žvelgiant iš neinformuotos akies, taškas, kai upė nuteka į vandenyną ar jūrą, reaguoja daug dėl dviejų vandens telkinių druskingumo lygio skirtumų. Naujas tyrimas rado būdą, kaip panaudoti šią reakciją, norint sukurti didžiulį elektros energijos šaltinį.



A Power Generator that produces Electricity from Saltwater

Vikipedija

Norėdami įvertinti šią technologiją, pagalvokite apie kubilą, kurio centre būtų pusiau pralaidi membrana. Vienoje membranos pusėje yra sūrus vanduo, o kitoje - gėlas vanduo. Per osmosą gėlo vandens molekulės iš vienos pusės išsispaus per membraną ir į druskingą vandenį. Taigi, nurodomas osmoso pusiausvyros dėsnis.

Kai gėlo vandens molekulės į antrą membranos pusę patenka druskingu vandeniu, druskingo vandens tūris didėja, nes kitos pusės tūris taip pat mažėja. Jei turbinos būtų įrengtos druskingo vandens šone, kurio aukštis kyla, kai gėlas vanduo teka per membraną. Turbinos gamins elektros energiją.

Elektros generatorius „Osmosis“, kuriame naudojamas druskos ir gėlas vanduo

Tai yra osmoso išnaudojimas, kurį tyrėjų komanda iš JAV ir Šveicarijos nori panaudoti taške, kur upės susitinka su sūraus vandens energija. Tyrėjai nori suprojektuoti pritaikytą osmosinį galios generatorių su dviem kameromis, atskirtomis vos trijų atomų storio membrana. Vienoje rezervuaro pusėje bus didesnė jūros vandens jonų koncentracija, o kita pusė bus užpildyta gėlu vandeniu iš upės vandenų.A Power Generator that produces Electricity from Saltwater

Trijų atomų membrana leis teigiamiems gėlo vandens jonams pereiti per vieną angą į jūros vandens kamerą. Bus elektrodas, jungiantis dvi kameras ir perduodant teigiamuosius jonus iš gėlo vandens kameros į jūros vandens kamerą. Sūraus vandens kamera bus vis labiau teigiama. Suaktyvinantys elektronai iš gėlo vandens kameros per elektronus pereina į druskingo vandens kamerą. Paprastas fizikos dėsnis.

Elektronų, kurie iš esmės yra elektra, perdavimas paverčia dvi kameras galios generatoriumi.

Osmosio generatorius nėra nauja idėja, tad kokia čia naujovė?

Be abejo, ši tyrėjų komanda ne pirmoji sugalvojo osmoso generatoriaus idėją. Tam tikra idėja buvo išnaudoti dviejų skysčių koncentracijos skirtumus, kad sukeltų elektronų srautus, kad būtų sukurta elektra. Tačiau šie tyrėjai padarė tam tikrų naujovių, kurios daro idėją komerciškai perspektyvia plačiu mastu.

Ypač svarbi naujovė yra itin plonos membranos (tikslių trijų atomų storio) membranos sukūrimas. Membrana su mikroskopinėmis angomis, leidžiančiomis teigiamiems jonams tekėti iš gėlo vandens kameros į jūros vandens kamerą. Teigiama, kad didesni prototipo modeliai gali generuoti nepaprastai daug elektros energijos. Tyrėjai buvo cituojami sakydami, kad jie gali pagaminti iki 1 megavatų elektros energijos iš kvadratinio metro membranos. To pakaktų, kad būtų galima valdyti apie 750 namų.

Osmosis Power Generator pranoksta saulės ir vėjo energijos generatorius

Ši technologija galėtų būti diegiama visame pasaulyje, kur gėlas vanduo susitinka su sūriu vandeniu, kad būtų galima gaminti švarią, atsinaujinančią energiją. Efektyviai gaminti energiją geriau nei saulės ir vėjo energija, kuri daugiausia priklauso nuo oro ir klimato sąlygų. Visas osmoso energijos generatorius turi būti strategiškai išdėstytas šviežio ir sūraus vandens telkinio sankirtoje, kad būtų galima gaminti elektrą.