Osmoza în râuri, o posibilă sursă de energie regenerabilă iWater
Reverele principale
Majoritatea tehnologiilor de energie regenerabilă sunt dependente de climă. Parcurile eoliene pot funcționa numai atunci când există vânt, iar centralele solare depind de lumina soarelui. Cercetătorii de la Școala Politehnică Federală din Lausanne (EPFL), din Elveția, lucrează la o metodă de captare a unei surse de energie care este disponibilă în mod constant în estuarele râurilor: puterea osmotică, cunoscută și sub numele de energie albastră.
Osmoza este un proces natural prin care moleculele migrează de la o soluție concentrată la una mai diluată printr-o membrană semipermeabilă pentru a echilibra concentrațiile. În estuarele râurilor, ionii sări încărcați electric trec din apa sărată în apa proaspătă a râului. Ideea este de a profita de acest fenomen pentru a genera energie.
Adăugarea luminii înseamnă că tehnologia s-a apropiat cu un pas de aplicația din lumea reală.
Cercetătorii de la Laboratorul de Biologie Nanoscală (LBEN) al EPFL, conduși de profesorul Aleksandra Radenovic de la Școala de Inginerie, au arătat că producția de energie prin osmoză poate fi optimizată cu ajutorul luminii. Reproducând condițiile care apar în estuare, au iluminat un sistem care combină apa, sarea și o membrană cu doar trei atomi gros pentru a genera mai multă energie electrică. Sub efectul luminii, sistemul produce de două ori mai multă energie decât în întuneric, așa cum este detaliat în „Joule”.
Într-un articol din 2016, o echipă de la LBEN a demonstrat pentru prima dată că membranele 2D au reprezentat o potențială revoluție în producția de energie osmotică. Dar la acea vreme, experimentul nu folosea condiții reale.
Ioni care trec printr-un nanopore
Adăugarea luminii înseamnă că tehnologia s-a apropiat cu un pas de aplicația din lumea reală. Sistemul implică două compartimente umplute cu lichid, în concentrații de sare semnificativ diferite, separate de o membrană de disulfură de molibden (MoS2). În mijlocul membranei este un nanopor, o gaură mică între trei și zece nanometri (o milionime de milimetru) în diametru.