Słony akumulator przyszłości

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda opracowali przy użyciu nanotechnologii baterię, która zdolna jest do wytwarzania w swym wnętrzu energii tylko i wyłącznie przy użyciu słodkiej wody i wody morskiej. Nie ma to jednak związku - jak w poprzednich, z pozoru podobnych projektach - z procesem osmozy.

Wcześniej pojawiały się już bowiem projekty, w których energia miała być wytwarzana poprzez różnicę w słoności wody morskiej i rzecznej - które działały na zasadzie osmozy. Woda przepływała w nich z ośrodka o mniejszej gęstości do ośrodka o gęstości większej, generując tym samym prąd.

Podejście naukowców z Uniwersytetu Stanforda było jednak nieco inne. Ich akumulator działa na takiej zasadzie, że bateria jest wypełniana słodką wodą i ładowana, następnie wpływa do niej słona woda morska, która ma więcej jonów sodu i chloru (a więc elementów zwykłej soli kuchennej) przez co zwiększa się potencjał elektryczny baterii i może ona uwolnić więcej prądu. Po wyładowaniu akumulatora jest on ponownie napełniany wodą słodką i cykl się powtarza.

Dodatkowo aby ułatwić cały proces i uczynić go bardziej wydajnym katoda wykonana jest z nano-prętów wykonanych z dwutlenku manganu, a anoda ze srebra. Miniaturowe nano-pręty katody zwiększają 100-krotnie jej powierzchnię, przez którą oddziałuje ona na znajdujące się w wodzie jony i pozwala im o wiele łatwiej poruszać się do i z elektrody.

Naukowcy póki co mówią o efektywności w konwertowaniu potencjalnej energii w baterii w elektryczność wynoszącej 75%, lecz w przyszłości chcą oni poprawić ten wynik do 85%. Według ich obliczeń - 50 tysięcy metrów sześciennych wody na sekundę, w elektrowni wykorzystującej ich technologię, jest w stanie wygenerować 100 megawatów energii - czyli ilość wystarczającą do zasilenia 100 tysięcy przeciętnych gospodarstw domowych.

Najlepszą lokacją na elektrownię tego typu byłaby delta rzeczna, gdzie ogromne ilości słodkiej wody z rzek trafiają do oceanów. Ze względu na unikalny i bardzo wrażliwy na zmiany ekosystem takich miejsc naukowcy postarali się, aby ich wynalazek w jak najmniejszym stopniu oddziaływał na środowisko - elektrownia taka pobierałaby tylko niewielką część słodkiej wody z rzeki i po wykorzystaniu jej mieszankę z wodą morską uwalniałaby w miejscu gdzie rzeka i tak wpada do morza.

Co ciekawe - elektrownia taka może być także wykorzystywana z deszczówką, czy nawet wodą pochodzącą z oczyszczalni ścieków.

Obecnie badacze pracują nad komercjalizacją swojego projektu i obniżeniem kosztu całości.