وقتی از آب شور برق تولید می‌شود

خبرگزاری مهر - زهرا ساختمانیان: محققان سوئیسی موفق به تولید الکتریسیته با روش اسمز شدند که در این روش با یک غشا یک متری می‌توان انرژی لازم را برای روشن کردن ۵۰ هزار لامپ تامین کرد.

به نقل ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، در حال حاضر روش‌های مختلفی برای تولید انرژی پاک وجود دارد. به زودی یک روش دیگر به این لیست اضافه خواهد شد که این روش به عنوان نیروی اسمزی است. در واقع زمانی که آب بدون املاح از طریق یک غشا با آب شور دریا همجوار می‌شود، الکتریسیته تولید می‌شود.

محققان آزمایشگاه EPFL روشی ارائه کردند که در آن از نیروی اسمزی برای تولید برق استفاده شده‌ و روش تاکنون انجام نشده است. در این روش یک غشا به ضخامت سه اتم برای جدا کردن دو سیال مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش یک غشا نیمه‌ تراوا برای جدا کردن دو سیال با غلظت نمک متفاوت استفاده می‌شود. یون‌های نمک از میان غشا عبور کرده و این کار تا جایی ادامه می‌یابد که غلظت نمک در دو سوی این غشا برابر شود.

براساس این روش، اگر در این سامانه از آب دریا استفاده شود، یون‌های نمک از میان غشا عبور کرده و خود را به آب بدون املاح می‌رساند. از آنجایی که یون‌های عبوری دارای بار الکتریکی هستند، این حرکت یون‌ها ایجاد جریان الکتریکی می‌کند.

این گروه تحقیقاتی از یک غشا دی‌سولفید مولیبدن برای تولید جریان الکتریکی استفاده کردند. این غشا دارای نانوحفره‌هایی است که یون‌های نمک قادر به حرکت از میان آن هستند.

این غشا به‌گونه‌ای است که یون‌های مثبت امکان عبور پیدا می‌کنند و یون‌های منفی پشت غشا باقی می‌مانند، با این کار یک اختلاف ولتاژ میان دو سوی غشا ایجاد می‌شود.

جیاندونگ فنگ از محققان این پروژه گفت: ما ابتدا این سیستم را ایجاد کردیم و بعد به بهینه‌سازی ابعاد نانوحفره‌ها پرداختیم. اگر ابعاد نانوحفره خیلی بزرگ باشد، یون‌های منفی نیز عبور می‌کنند و ولتاژ بسیار کم خواهد شد.

وی افزود: اگر حفره‌ها بسیار کوچک باشند، یون‌ها امکان عبور پیدا نمی‌کنند.

این روش پتانسیل‌های زیادی دارد، به طوری که یک غشا با ابعاد یک متر مربع که ۳۰ درصد آن با نانوحفره پوشیده شده می‌تواند یک مگاوات الکتریسیته تولید کند که قادر به تامین انرژی ۵۰ هزار لامپ است و از آنجایی که دی‌سولفید مولیبدن به سادگی در طبیعت یافت می‌شود، این روش را می‌توان به تولید انبوه رساند.

نتایج یافته‌های این تحقیق در قالب مقاله‌ای با عنوان Single-layer MoS۲ nanopores as nanopower generators در نشریه Nature منتشر شده است.