Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Suolasta kilpailija ydinvoimalle

Joki- ja meriveden suolapitoisuuden ero voidaan muuttaa energiaksi. Vasta kehitetty kalvo avaa mahdollisuuden uusiutuvalle energianlähteelle, joka vastaa tuhansia ydinvoimaloita.

Imageselect

Paikoissa, missä joet laskevat meriin, voidaan tuottaa niin sanottua sinistä energiaa. Sen hyödyntäminen perustuu veden suolapitoisuuden eroihin.

Rutgers-yliopistossa Yhdysvalloissa tehty keksintö tehostaa tämän energianlähteen hyödyntämistä.

Sinistä sähköä syntyy, kun suolaveden positiiviset natriumionit kulkevat kalvon läpi suolattomaan veteen samalla, kun puoliläpäisevä kalvo pitää suolan kloori-ionit suolaveden puolella.

Tällöin suolaisen ja makean veden puolten välille syntyy jännite-ero, joka voidaan hyödyntää yhdistämällä puolet elektrodeilla.

Näin tuotetaan sinistä energiaa:

Merivesi on täynnä sähköisiä ioneja

Meriveteen liuennut suola koostuu positiivisista natriumioneista ja negatiivisista kloori-ioneista.

Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Positiiviset ionit läpäisevät kalvon

Kalvossa olevat boorinitriittiset nanoputket päästävät läpi vain positiiviset natriumionit.

Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Jännite-ero puolten välillä kasvaa

Sitä mukaa kuin natriumioneja kulkee suolaisesta makeaan veteen, vesisäiliön puolten välinen jännite-ero kasvaa.

Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Jännite-ero muuttuu sähkövirraksI

Kun vesisäiliön puoliskot yhdistetään elektrodeilla voimalan kautta toisiinsa, syntyy elektronivirta. Voimala ottaa sen talteen sähkövirtana, joka johdetaan sähköverkkoon.

Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

Tähän asti tutkijat ovat käyttäneet kalvoja, joissa on boorinitriitistä tehtyjä nanoputkia, mutta ne eivät ole olleet kyllin tehokkaita.

Vaikeutena on ollut tehdä kalvoon nanoputkia tarpeeksi tiheään ja saada ne kohtisuoraan kalvon pintaan nähden niin, että riittävän paljon ioneja pääsee kalvosta läpi. Nyt yhdysvaltalaistutkijat näyttävät ratkaisseen tämän ongelman.

Ratkaisu oli tehdä nanoputkista magneettisia. Sen jälkeen ne voidaan magneettikentän avulla asentaa oikeaan kohtaan ja oikeaan suuntaan kalvon polymeerialustassa.

Nanoputket päällystettiin positiivisesti varautuneella kerroksella ja kylvetettiin rautaoksidihiukkasia sisältävässä liuoksessa.

Tämän jälkeen oli mahdollista ohjata magneetilla nanoputkien asettumista paikoilleen sulassa polymeerimassassa. Kun massa jähmettyi, saatiin 0,0065 millimetrin paksuinen kalvo, jossa on 10 miljoonaa nanoputkea neliösenttimetriä kohti.

Joka vuosi meriin virtaa 37 000 km3 jokivettä. Makean veden ja suolaveden kohdatessa, kuten tässä Guinea-Bissaussa Länsi-Afrikassa, voidaan hyödyntää sinistä energiaa.

© Shutterstock

Testeissä uudella kalvolla on saatu nelinkertaistettua sähkön tuotanto.

Tehoa voidaan lisätä vielä paljon, sillä nyt vain kaksi prosenttia nanoputkista on auki molemmista päistään.

Jos sinistä energiaa tuotettaisiin kaikkien jokien suistoissa, sähköntuotannon teho voisi olla 2,6 terawattia. Se vastaa 2 000:ta ydinvoimalaa.

Lue myös:

Ydinvoima

Tutkija: "Turkinpippurit" tekevät ydinvoimasta 100-prosenttisen turvallista

2 minuuttia
Ydinvoima

Torium ja suola tuottavat tehokkaasti energiaa

12 minuuttia
Ydinvoima

Radioaktiivisuus moninkertaistui Fukushimassa yllättäen

1 minuuttia

Kirjaudu sisään

Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
Näytä Piilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!

Nollaa salasana

Syötä sähköpostiosoitteesi, niin saat ohjeet salasanasi nollaamiseksi.
Tarkista sähköpostiosoite

Tarkista sähköpostisi

Olemme lähettäneet sinulle sähköpostia osoitteeseen . Siinä on ohjeet, joiden avulla voit nollata salasanasi. Jos et ole saanut sähköpostia, tarkista, että se ei ole joutunut roskapostin joukkoon.

Anna uusi salasana.

Nyt sinun pitää antaa uusi salana. Salasanassa pitää olla vähintään 6 merkkiä. Kun olet luonut uuden sanasanan, sinua pyydetään kirjautumaan sisään palveluun.

Salasana vaaditaan
Näytä Piilota