Придуман новый способ получения энергии из морской и речной воды
Там, где река встречается с океаном, появляется любопытная возможность получать электричество из разности в солёности воды (фото с сайта coastal.edu).
Видео: Добыча червей электрическим током
В местах, где реки впадают в моря или океаны, пресная вода смешивается с солёной, и этот процесс способен поставлять человечеству немало даровой энергии. Ныне Дориано Броджиоли (Doriano Brogioli) из университета Милана (Universit degli Studi di Milano-Bicocca) придумал простое и недорогое устройство для её извлечения.
Видео: Учёные нашли способ расщеплять воду при помощи солнечной энергии
О потенциале естественных источников такого рода учёные задумывались давно. Даже известны методы получения тока из мест контакта речной воды с морской. Экспериментальные установки вырабатывали мощность до киловатта на каждый литр пресной воды, протекающий через систему в секунду. Но методы эти базируются на специальных мембранах, через которые должна проходить вода. А мембраны эти дороги, и у них ограничен срок службы.
Дориано же разработал иной вариант технологии, основанный на конденсаторе с двойным электрическим слоем. "Основная идея заключается в том, что потенциал двойного электрического слоя зависит от концентрации ионов", — говорит изобретатель.
Он предложил построить такой конденсатор из двух пластин, созданных из высокопористого углерода. Сначала в него подаётся морская вода, в которой, как известно, всегда присутствует энное количество ионов хлора и натрия. Чтобы запустить систему в работу, на обкладки следует подать напряжение от "стартового" источника питания. Тогда положительный электрод привлечёт ионы хлора, а отрицательный — ионы натрия.
Далее в устройство подаётся пресная вода. Разность в концентрации соли заставляет ионы покидать обкладки и уходить прочь, преодолевая действие электростатических сил. Напряжение на электродах при этом заметно вырастает. В дальнейшем система уже сама вырабатывает ток, пока в аппарат поступают солёная и пресная вода. (Нечто схожее нынешней весной предлагал соотечественник Броджиоли — физик Роберто Де Лука (Roberto De Luca). Только у него солёная морская вода пересекала линии поля от постоянного магнита.)
Компьютерная симуляция устройства Броджиоли. Слева – при заполнении его солёной водой, справа – после добавления пресной. Яркость зелёного и красного отражает интенсивность электрического поля, возрастающего по мере диффузии ионов. Детали работы можно найти в статье в Physical Review Letters (иллюстрация Doriano Brogioli). |
Лабораторные опыты Броджиоли показали, что идея работает. Теперь учёный мечтает построить установку большего масштаба.
"Солнечные батареи в настоящее время очень дороги, а мой метод намного дешевле, — говорит итальянец. – Я надеюсь, он будет близок по затратам к ветровым турбинам. Но ветровые турбины шумные, убивают птиц и требуют больших площадей. В области альтернативных источников энергии мы не можем отыскать ни одного глобального решения, но должны найти наилучшую технологию для каждого конкретного места. Есть регионы, где нет ветра, но много пресной и морской воды. Там вы можете использовать мой метод. В других местах, возможно, лучше использовать солнечную энергию и так далее".
