Ученые из США сделали важный шаг в разработке нового способа получения электрической энергии из воды по всему миру — на границе, где встречаются устья рек и соленые моря или океаны. По самым грубым подсчетам, ежегодный потенциал этого вида энергогенерации — 2,6 ТВт.
Устья, или места впадения рек с пресной водой в соленые моря или океаны, обладают огромным энергетическим потенциалом. Но лишь сейчас появляется возможность поставить его на службу человечеству.
В 2013 французские ученые начали изучать его, экспериментируя с кремневыми пленками и борными нанотрубками, чтобы получить заряженные фильтры, которые пропускают только положительно заряженные ионы. Результат такой фильтрации — две отдельных емкости с водой, обладающей огромной разницей заряда, и это можно использовать для генерации электричества.
Мембрана с нанотрубками работала хорошо, но только в лабораторных условиях. Масштаб материала был настолько мал, что не было никакой гарантии работы нанотрубки в устье реки. Тестовую мембрану тогда создать не удалось, рассказывает Popular Mechanics.
Теперь команда ученых из Ратгерского университета смогла, наконец, разработать функциональную мембрану. Ученые смешали положительно и отрицательно заряженные субстанции, чтобы получить покрытие, которое можно выборочно активировать для того, чтобы заставить все нанотрубки работать как полагается, а затем убрали излишки покрытия с поверхности мембраны. После этого с помощью тонких лучей они подтвердили, что все отверстия в нанотрубках максимально проходимы.
Все эти многочисленные предосторожности обеспечивают эффективную работу всего 2% нанотрубок. Однако даже такой показатель позволил ученым добиться в 8000 большей плотности энергии, чем в эксперименте французских коллег.
Американская команда надеется улучшить непростой процесс и повысить «пористость» мембраны.
В случае успеха у человечества появится еще один источник чистой возобновляемой энергии. Каждый год реки, несущие воды в моря и океаны, генерируют столько энергии, сколько, по грубым подсчетам, могли бы выдавать 2000 АЭС — примерно 2,6 ТВт.
Новую технологию 3D-печати мембран для систем обратного осмоса открыли в прошлом году в США. Во-первых, появилась возможность контролировать свойства мембраны, во-вторых, трехмерная печать позволяет сделать мембрану гораздо экономичней и долговечней.
