Nová technologie umožňuje výrobu elektřiny díky míchání slané a sladké vody

Výzkumníci z americké Stanfordovy univerzity vyvinuli způsob, jak pomocí speciálních elektrod využít rozdílu koncentrací soli při kontaktu slané a sladké vody pro výrobu elektřiny. Podle výzkumníků by v budoucnosti bylo možné technologii využít například v čističkách odpadních vod, které vypouští vyčištěnou vodu do moře.

Podle autorů studie lze z každého kubíku sladké vody, která se smíchá s vodou slanou, získat přibližně 0,65 kWh teoreticky využitelné energie. Podle studie je celosvětový potenciál této technologie při jejím využití v čističkách odpadních vod přibližně 18 GW.

Stanfordská baterie není první technologií, která je schopná využít takzvanou „modrou“ energii z mísení slané a sladké vody. Od předešlých pokusů se ale odlišuje způsobem, jakým je energie získávána. Zatímco předešlé technologie využívaly speciálních membrán a tlaku, nová baterie vyvinutá týmem Stanfordských vědců využívá princip elektrochemie.

Technologii výzkumníci zatím testovali pouze v prototypu malé „směšovací entropické baterie“ (MEB), při testech ale již využili mořskou vodu a vodu vypouštěnou z čističky odpadních vod v Palo Altu. V laboratoři se výzkumníkům podařilo vyrobit 0,44 kWh elektrické energie na kubický metr vody.

Výhodou baterie je jednoduchost a cena

Konstrukce baterie MED má být  relativně jednoduchá. Skládá se z elektrod, které jsou střídavě proplachovány slanou a sladkou vodou. Při těchto výměnách se uvolňují ionty sodíku a chloru z elektrod do roztoku mezi nimi, čímž dochází ke vzniku proudu mezi elektrodami. Díky rychlé výměně sladké vyčištěné vody za vodu mořskou dojde k návratu iontů zpět do elektrod a k otočení směru proudu. Energie je tak generována při obou cyklech.

V původním testovaném prototypu se elektrody skládaly z oxidu manganu a sodíku a z chloridu stříbrného. Nevýhodou těchto elektrod byla jejich nákladnost a rozpustnost v mořské vodě. V nové studii ale tým vědců představil nízkonákladovou verzi baterie, jejíž elektrody se skládají z takzvané Pruské modře a polypyrrolu.

Energetická nezávislost pobřežních čistíren odpadních vod

Technologii by mělo být možné využít všude, kde dochází k mísení sladké a slané vody. Využití technologie ve spojení s čističkami odpadních vod, které vypouštějí vodu do moře, je ale obzvlášť cennou variantou.

Čištění odpadních vod je energeticky náročné a náchylné na výpadky elektrické energie. Snížení energetické závislosti čistíren odpadních vod by tak znamenalo nejen pokles emisí skleníkových plynů, ale zároveň by i významně přispělo k energetické bezpečnosti.

Pro zhodnocení plného potenciálu baterie nyní vědci pracují na zmenšené verzi, aby zjistili, jak systém funguje s více bateriemi fungujícími současně.

Zdroj úvodního obrázku: Brett VA