混合系统从盐水中产生蒸汽和电力

中国科学家建造了一种装置,可以同时从海水中产生淡水和电力。

在追求可再生能源的过程中,研究人员越来越多地将目光投向了地球上的海洋。海浪和潮汐能可能是人们更熟悉的产生所谓蓝色能源的系统,但你也可以利用海水和淡水之间的盐度差异来利用能源。

华中科技大学的科学家们的新研究利用了这一概念。他们首次证明了太阳能海水淡化与发电相结合是可能的。

该团队建造了一种装置,由漂浮在水面上的离子选择膜上的碳纳米管修饰的吸光滤纸组成。太阳能击中该装置,加热其表面的水,使其蒸发;冷凝这些蒸汽就会产生淡水。但是,当水分子离开设备表面时,那里的盐浓度相对于下面的海水急剧增加——这是研究人员以前忽视的一个特征。“这种盐度差异的能量密度可能比河水和海水之间的差异高6倍,”解释说6周他领导了这项研究。

混合系统原理图

资料来源:英国皇万博代理家化学学会

混合系统利用太阳能蒸汽生产过程中产生的浪费的盐度

周说,膜的选择性是结合这两个过程的关键。“它只允许正离子通过,从而导致两边的电荷不平衡——在电极上产生氧化还原反应,同时产生电势和电流。”

该团队生产并测试了一个100厘米长的概念验证设备2他们说,这种相对简单的设计使其有可能扩大规模并用于海上平台。但Doriano Brogioli德国不来梅大学(University of Bremen)致力于从盐度梯度中获取能量的研究人员阿斯基(schimen)警告说,这一愿景可能还很遥远:“该设备产生的功率密度(1Wm-2)比较好;然而,如果与太阳能电池板(10-20Wm)相比,它是非常小的-2).该装置的可行性也有争议,因为[银]电极在操作过程中会被消耗。值得注意的是,银的溶解会污染水。”