17:33 / 22.12.2019 / Евгения Комарова Альтернативная энергетика

Мембрана с «биодизайном» генерирует ток из соленой воды

Москва, 24.06.2021, 18:27:07, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Евгения Комарова.

Вдохновленная структурой костей и хрящей, международная команда исследователей разработала прочную мембрану, производящую электричество из соленой воды.

Ученые объединили арамидные нановолокна и нитрид бора, создав прочную как кость структуру с «хрящевой» способностью передавать ионы, сообщает sciencedaily.com. Мембрана преодолевает большинство технологических барьеров систем сбора осмотической энергии (разница давления и солености пресной и морской воды).

Выводы исследования представлены в журнале Joule.

Генераторы осмотической энергии работают стабильнее, чем солнечные или ветряные электростанции. Но глина, оксид графена, максен (MXene) или дисульфид молибдена, используемые для их производства, склонны разрушаться в воде. Нанолисты листы нитрида бора сохраняли стабильность при повышении температуры, но также не подходили для длительной работы.

«Новые композитные мембраны решают эту проблему», — сказал Вейвэй Лэй из Университета Дикина, Австралия.

Специалист, вместе с профессором Николасом Котовым из Мичиганского университета и другими учеными, вдохновились свойствами живых тканей. Они содержат разнообразные ионо-избирательные мембраны, необходимые для биологических реакций. Ученые заметили, что структуры мягких тканей легко пропускают частицы, но характеризуются хрупкостью. Кости, напротив, очень прочные, но плохо передают ионы.

«Мы нашли способ объединить полезные свойства материалов, использовав нановолокна арамида и нитрида бора. Они имитировали хрящевые и костные структуры», — объяснил Котов.



Ученые изготовили мембрану, используя послойную сборку. Поведение структуры под давлением протестировали в солевом растворе. Узкие каналы мембраны позволили ей привлекать катионы хлорида натрия и отталкивать анионы лучше, чем другим пористым композитам. Материал сохранял стабильность в течение 20 циклов погружения, продолжая функционировать после 200 ч работы.

«Мы можем менять толщину структуры. Она сохраняет стабильность в диапазоне температур 0-95°С, рН – 2,8-10,8», — сказал Лэй.

Недорогие компоненты и долговечность мембраны делают возможным сбор океанической энергии, добавил ведущий автор, Дэн Лю из Университета Дикина. Специалисты планируют продолжить улучшать структуру.

Комментарии

Ваше мнение

  • Россия призвала НАТО и США отказаться от учений в Черном море 

    24.06.2021 / 15:30

    Представители Шестого флота американских ВМС выступили с официальным заявлением, в котором проинформировали мировое сообщество о том, что намерены вместе с Украиной и рядом других стран принять участие в учениях «Sea Breeze-2021», которые пройдут скоро в акватории Черного моря.

    В американском ...

  • 25 июня: этот день в истории России

    / 15:00

    День 25 июня в истории России был богат событиями, о которых вспомнить интересно. Например, в 1570 году зафиксирована важная веха опричнины. Ею стала показательная казнь на Красной площади: по обвинению в измене на казнь было выведено 300 человек. Прямо на эшафоте царь Иван Грозный помиловал 184 ...

  • Эксперты объяснили, почему доллар не падает при дорожающей нефти  

    / 14:56

    В минувшую среду, 23 июня, пресс-служба американского Минэнерго обнародовала официальную информацию о коммерческих запасах «черного золота» в стране. За неделю, завершившуюся 18 июня, их объем продемонстрировал сокращение на 7,6 миллиона баррелей, достигнув отметки в 459,1 миллиона.

    Аналитики ...