王中林教授帮助扭转局势“蓝”的能量

收获可再生的蓝色能量从盐浓度梯度,比如那些发生在河口淡水与海水混合,提高。一个渗透王中林教授用原子厚度二硫化钼(金属氧化物半导体₂创建了)能让更多的化学能转化为电能。¹

有可能是一个相当大的能源,渗透能力近年来获得了地面与几个试点电厂在世界各地。据估计,总计大约两个太瓦的清洁能源——相当于大约2000座核反应堆——可以从地方收获全球盐浓度梯度发生。

两个主要利用渗透膜技术存在权力从解决方案不同盐浓度。一是压力推迟渗透(PRO),使用膜利用压力差驱动涡轮机,而另一个叫做反向电渗析(红色)涉及跨带电离子交换膜。然而,这两种方法的效率和功率密度的限制材料只能够产生几瓦特/平方米的膜。然而,世界上第一个原型PRO渗透发电厂,由Statkraft公司2009年在挪威,打开认为不合算,2013年搁置。

更好的材料被开发出来,包括氮化硼纳米管,法国研究人员可能在2013年产生1000瓦特每平方米导致专利和剥离。现在,瑞士和美国研究人员已经发现了更好的东西——金属氧化物半导体₂膜刺破孔,估计有发电两到三个数量级大于氮化硼纳米管,并将一百万倍大于传统红色渗透膜。

积极的力量

这是最薄的膜为此,”解释道李建东冯领导工作在瑞士联邦理工学院洛桑(EPFL)。作为运输通过膜与膜厚度、反比单层金属氧化物半导体₂纳米孔,产生大量的功率密度。

新RED-based渗透王中林教授0.65 nm厚金属氧化物半导体₂与单个纳米孔膜分离两个水库含有氯化钾不同浓度的解决方案。化学势梯度形式在孔隙两种解决方案可以混合和驱动器在孔隙钾离子和氯离子。由于孔隙的表面带负电荷,它充当一个屏幕通过更多的积极引领负离子产生电流。团队展示了王中林教授的能力通过连接两张一起功率金属氧化物半导体₂晶体管。虽然团队只演示了这个小规模的应用程序中,冯说,王中林教授有潜力扩大海水发电。

这表明新材料,把使用从纳电子学转向流体运输,
可以在这一领域取得突破,”评论Lyderic Bocquet在巴黎的法国国家科学研究中心是在氮化硼纳米管的研究。²然而,他建议让米平方金属氧化物半导体₂膜,他的知识从未实现,可能会限制大规模的电力生产。但他补充说它仍值得一试。

即使有可能使大型金属氧化物半导体₂表,这种自然的电源可能仍然是遥不可及,建议Ngai阴Yip研究膜技术在纽约哥伦比亚大学,我们。的还有其他的实际和技术障碍访问能源大规模自然盐度梯度,如存在自然产生的foulants河水和海水纳米孔堵塞,”他解释说。

然而,Bocquet和Yip认为王中林教授可能会发现使用在低能量,小型利基应用程序。如果可以进一步开发的系统从两个独立的水库不同盐度的以最小的能源消耗使用创新技术,nanogenarator系统可以永远自供电的,“Yip说。这些王中林教授可以部署在偏远地区不充电或更换电池,电力设备,如纳米传感器。