O krok bližšie k energii z morskej vody

Publikoval: ejrick van newman
19. júna 2021

Nový nástroj prináša energiu z morskej vody s nulovým obsahom uhlíka o krok bližšie

Vedci z McGill University predviedli techniku, ktorá by mohla umožniť výrobu robustných, vysoko výkonných membrán na využívanie bohatého zdroja obnoviteľnej energie.

Modrá energia, známa tiež ako osmotická energia, zužitkuje energiu prirodzene uvoľnenú, keď sa zmiešajú dva roztoky rôznych solí – podmienky, ktoré sa vyskytujú na nespočetných miestach po celom svete, kde sa stretáva sladká a slaná voda.

Kľúč k zachyteniu modrej energie spočíva v selektívne priepustných membránach, ktoré umožňujú priechod iba jednej zložke roztoku slanej vody – buď molekulám vody alebo rozpusteným iónom soli – ale nie druhej.

EWDiRRNWoAADtms

Problém rozsahu

Veľkým projektom v oblasti modrej energie, ako je nórska elektráreň Statkraft, doposiaľ bránila slabá účinnosť existujúcej membránovej technológie. V laboratóriu vedci vyvinuli membrány z exotických nanomateriálov, ktoré preukázali veľký prísľub z hľadiska množstva energie, ktorú môžu generovať v pomere k ich veľkosti. Zostáva však výzvou premeniť tieto veľmi tenké materiály za komponenty, ktoré sú dostatočne veľké a silné na to, aby vyhovovali požiadavkám aplikácií v reálnom svete. Vo výsledkoch, ktoré boli nedávno zverejnené v časopise Nano Letters, tím fyzikov McGill predviedol techniku, ktorá môže otvoriť cestu k prekonaniu tejto výzvy.

„V našom projekte sme sa zamerali na odstránenie inherentného problému mechanickej krehkosti pri využití výnimočnej selektivity tenkých 2D nanomateriálov prostredníctvom výroby hybridnej membrány vyrobenej z monovrstiev hexagonálneho nitridu bóru (hBN), podporovaných membránami nitridu kremíka,“ vysvetlila hlavná autorka Khadija Yazda, post doktorandská vedecká pracovníčka na katedre fyziky v McGill.

Nástroj vyrobený spoločnosťou McGill uľahčuje výskum na dosiahnutie požadovanej charakteristiky selektívnej permeability. Yazda a jej kolegovia použili techniku, ktorá sa nazýva (TCLB) na „vyvŕtanie“ viacerých mikroskopických otvorov alebo nanopórov do ich membrány. V rámci pokroku v predchádzajúcom výskume zameranom na experimentálne prototypy s jedným nanopórom, bol tím McGill schopný využiť rýchlosť a presnosť TCLB na prípravu a skúmanie membrán s viacerými nanopórmi v rôznych konfiguráciách veľkosti, počtu a rozostupu pórov.

„Naše experimenty s interakciou pórov a pórov v nanopórových poliach ukazujú, že optimálna membránová selektivita a celková hustota energie sa získa s rozstupom pórov, ktorý vyrovnáva potrebu vysokej hustoty pórov pri zachovaní veľkého rozsahu nabitého povrchu (≥ 500 nm) obklopujúceho každý pór.“, povedala Yazda.

Po úspešnom vytvorení poľa s rozmermi 20 x 20 pórov na povrchu membrány o veľkosti 40 μm2 vedci tvrdia, že na výrobu oveľa väčších polí by sa mohla použiť technika TCLB.

„Prirodzeným ďalším krokom tohto výskumu je pokúsiť sa rozšíriť tento prístup nielen pre veľké elektrárne, ale aj pre nano- alebo mikroenergetické generátory,“ uviedla Yazda.

Objav ten nano rozdiel..

zdroj: nano-magazine.com

NanoWorld – Magazín zo sveta nanotechnológií

[wpforms id=“574″ description=“true“]

PREČÍTAJTE SI AJ

NANOČASTICE LIGNÍNU LEPŠIE CHRÁNIA PRED UV ŽIARENÍM

NANOČASTICE LIGNÍNU LEPŠIE CHRÁNIA PRED UV ŽIARENÍM

Inovatívna oblasť kozmetickej vedy nedávno upozornila na lignínové nanočastice (LNP) pre ich výnimočný potenciál pri posilňovaní opatrení na ochranu pred slnkom v rámci produktov starostlivosti o pleť. Tieto nanočastice sú oslavované pre ich vynikajúcu schopnosť...

ROZPRÁVANIE BEZ HLASIVIEK VĎAKA AI

ROZPRÁVANIE BEZ HLASIVIEK VĎAKA AI

Pre ľudí s poruchami hlasu, vrátane tých, ktorí majú patologické stavy hlasiviek alebo ktorí sa zotavujú po operáciách rakoviny hrtana, je často ťažké alebo nemožné hovoriť. To sa môže čoskoro zmeniť. Tím inžinierov z UCLA vynašiel mäkké, tenké a pružné zariadenie s...

PRVÝKRÁT 100% RECYKLOVANÁ VISKÓZA

PRVÝKRÁT 100% RECYKLOVANÁ VISKÓZA

V súčasnosti sa viskózové textílie vyrábajú z biomasy z lesa a úplne recyklovaná viskóza neexistuje. Vedcom z univerzity v Lunde vo Švédsku sa teraz podarilo vyrobiť novú viskózu – z opotrebovaných bavlnených obliečok. Staré textílie po celom svete končia na smetisku...

NANOGÉLY PRE LEPŠIE ZOTAVENIE PORANENEJ MIECHY

NANOGÉLY PRE LEPŠIE ZOTAVENIE PORANENEJ MIECHY

Prevratný vývoj v liečbe poranení miechy predstavuje nový prístup prostredníctvom použitia špecializovanej nanotechnológie. Tento dodávací systém, známy ako nanogél, je duchovným dieťaťom výskumníkov z Politecnico di Milano. Je dômyselne navrhnutý tak, aby sa...

STARODÁVNE MORSKÉ TVORY POMÁHAJÚ MAKKEJ ROBOTIKE

STARODÁVNE MORSKÉ TVORY POMÁHAJÚ MAKKEJ ROBOTIKE

Mäkká robotika je náuka o vytváraní robotov z mäkkých materiálov, ktorá má výhodu flexibility a bezpečnosti pri interakciách medzi ľuďmi. Tieto roboty sú vhodné pre aplikácie od zdravotníckych zariadení až po zvyšovanie efektivity pri rôznych úlohách. Okrem toho,...

NANOTECHNOLÓGIA ZVYŠUJE CHIRURGICKÚ PRESNOSŤ A HOJENIE

NANOTECHNOLÓGIA ZVYŠUJE CHIRURGICKÚ PRESNOSŤ A HOJENIE

Výskumníci z Empa a ETH Zurich predstavili inovatívnu chirurgickú techniku, ktorá prináša revolúciu v spôsobe hojenia rán. Táto nová metóda, ktorá sa líši od tradičného prístupu ihly a nite používaného viac ako 5000 rokov, využíva sofistikovaný proces laserového...

INOVATÍVNE ZARIADENIE ZBIERA A VYTVÁRA UDRŽATEĽNÚ ENERGIU

INOVATÍVNE ZARIADENIE ZBIERA A VYTVÁRA UDRŽATEĽNÚ ENERGIU

Prevratné zariadenie na zber energie inšpirované prírodným svetom je nastavené tak, aby spôsobilo revolúciu v tom, ako vyrábame elektrinu z dažďa a vetra. Táto technológia, ktorú vytvoril tím vedcov, efektívne premieňa energiu z dažďových kvapiek a vetra na elektrickú...

PRELOMOVÉ OBJAVY VO VÝSKUME ĽADU

PRELOMOVÉ OBJAVY VO VÝSKUME ĽADU

Zdanlivo jednoduchá látka ľadu bola predmetom prelomovej štúdie v Národnom laboratóriu v Argonne, ktorá odhalila zložitosť jeho správania pri extrémne nízkych teplotách. Základom tejto štúdie je predtavenie, ktoré sa tradične pozoruje blízko bodu mrazu vody....

ŠKRIDLA, KTORÁ ZNÍŽI NÁKLADY NA VYKUROVANIE AJ CHLADENIE

ŠKRIDLA, KTORÁ ZNÍŽI NÁKLADY NA VYKUROVANIE AJ CHLADENIE

Približne polovica spotreby energie priemernej americkej budovy sa minie na vykurovanie a chladenie. To je veľa vynaložených peňazí, spálených fosílnych palív a záťaže na starnúcu energetickú infraštruktúru v čase vysokých teplôt. Vedci teraz predstavili adaptívnu...

ZBER VODY ZO VZDUCHU POMOCOU SOLÁRNEJ ENERGIE

ZBER VODY ZO VZDUCHU POMOCOU SOLÁRNEJ ENERGIE

Viac ako 2,2 miliardy ľudí v súčasnosti žije v krajinách s nedostatkom vody a OSN odhaduje, že 3,5 milióna ročne zomiera na choroby súvisiace s vodou. Keďže oblasti, ktoré najviac potrebujú lepšiu pitnú vodu, sa nachádzajú aj na niektorých z najslnečnejších miest na...

MIKRORIASOVÉ ROBOTY ZACHYTÁVAJÚCE PLASTY VO VODE

MIKRORIASOVÉ ROBOTY ZACHYTÁVAJÚCE PLASTY VO VODE

Plastový odpad čoraz viac znečisťuje naše oceány a vodné cesty. Keď sa plasty v prostredí rozkladajú, fragmentujú sa na malé kúsky známe ako mikroplasty a nanoplasty. Mikroplasty sú plastové častice s veľkosťou do 5 mm, zatiaľ čo nanoplasty sú menšie ako 1 mikrón....

VYLEPŠENIE PRIETOKOVÝCH BATÉRIÍ NA VODNEJ BÁZE

VYLEPŠENIE PRIETOKOVÝCH BATÉRIÍ NA VODNEJ BÁZE

Dve farebné tekutiny prebublávajúce trubicami: Takto vyzerá batéria budúcnosti? Výskumník Empa David Reber sa rozhodol odpovedať na túto otázku v priebehu nasledujúcich štyroch rokov s podporou grantu Ambizione od Švajčiarskej národnej vedeckej nadácie (SNSF)....

autor

ejrick van newman

Komentáre

0 komentárov