Инженеры представили опреснительную батарею

Новая разработка опреснения обещает низкие энергетические затраты в сравнении с дистилляцией, и отсутствие головной боли с неизменно загрязняющимися и выходящими из строя мембранами, применяемыми при обратном осмосе.

Учёные из Стэнфорда (Stanford University) и Рурского университета (Ruhr-Universitat Bochum) придумали устройство, которое опресняет морскую воду за счёт циклического процесса насыщения ионами и освобождения от ионов особых электродов, загружённых в воду.

Годом ранее та же команда создала генератор, извлекающий электричество из разности в солёности морской и речной воды. Сейчас же в опыте с опреснительной батареей изобретатели применили подобный цикл реакций, лишь обращённый в обратную сторону.

Новый аппарат складывается из двух электродов. Хороший является набором наностержней Na2-xMn5O10 (NMO на схеме вверху). Отрицательный электрод — серебряный (Ag/AgCl).

Эти пластины способны накапливать в себе ионы Na и хлора соответственно.

Инженеры представили опреснительную батарею

Рис. 1. Рабочий цикл опреснительной батареи. Пояснения – в тексте (иллюстрация Mauro Pasta et al./ASC, Nano Letters).

Трудится устройство следующим образом (смотрите схему на рисунке).

  • Заряженные электроды, каковые не содержат мобильных ионов Na и хлора, погружаются в морскую воду. Постоянный ток удаляет ионы из раствора и переносит их в электроды.
  • Чистая вода отводится и опять заменяется морской.
  • Электроды перезаряжаются, производя ионы. Морская вода преобразовывается в концентрированный рассол.
  • Рассол отводится и заменяется морской водой. Установка готова к новому циклу.

В собственной работе команда информирует об энергопотреблении новой установки в 0,29 Вт-ч/л при удалении 25% соли. А это, дескать, сравнимо с показателем для обратного осмоса (0,2), самый эффективного способа, передаёт Green Car Congress.

«Опреснительная батарея имеет несложную конструкцию, применяет подручные материалы, энергоэффективна, действующий при комнатной температуре, с меньшей коррозией, чем существующие разработки опреснения воды, и она возможно возможно избирательна по ионам Na+ и Cl-, что положит финиш необходимости в реминерализации», — информируют авторы разработки.

Правда на производительность способа накладывает ограничения низкая свойство NMO-электрода накапливать ионы. Так что за один цикл количество опреснённой воды окажется мал. Но низкие затраты электричества должны компенсировать данный недочёт конструкции.

Атомный аккумулятор в кармане


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: