Shkencëtarët demonstrojnë se energjia elektrike mund të merret nga uji me një përqendrim të lartë kripe
Krijimi i burimeve të rinovueshme të energjisë është një shqetësim kryesor për shkencëtarët, liderët politikë dhe komunitetet ndërsa bota pajtohet me realitetet e ndryshimeve klimatike dhe kufijtë e burimeve natyrore të Tokës. Në një zhvillim të ri emocionues, shkencëtarët nga Instituti i Kërkimeve Shkencore dhe Industriale (SANKEN) në Universitetin e Osakës kanë demonstruar se energjia elektrike mund të merret nga uji me përqendrim të lartë të kripës, siç është uji i detit.
Disa njerëz mendojnë për “osmozë” si thjesht një term shkencor që u detyruan ta mësonin në klasën e biologjisë në shkollën fillore. Sidoqoftë, lëvizja spontane e joneve ose molekulave të tretura përmes një membrane gjysmë të përshkueshme kur ka një ndryshim përqendrimi midis dy palëve mund të shfrytëzohet për të gjeneruar energji elektrike. Dhe për fat të mirë për ne, oqeanet janë të mbushura me ujë të kripur, i cili mund të përdoret për të ndihmuar në zbutjen e kërkesës gjithnjë në rritje të njerëzimit për energji. Megjithatë, për të qenë praktike, kjo membranë duhet të jetë shumë e hollë dhe shumë selektive për të lejuar kalimin e joneve – por jo molekulave të ujit.
Tani, një ekip kërkimor i udhëhequr nga Universiteti i Osakës ka përdorur teknologjinë konvencionale të përpunimit gjysmëpërçues për të kontrolluar saktësisht strukturën dhe rregullimin e nanoporeve në një membranë silikoni ultra të hollë. Për shkak se këto metoda fabrikimi kanë ekzistuar për dekada, kostot dhe kompleksiteti i projektimit u minimizuan. Për më tepër, madhësia dhe vendndodhja e poreve mund të kontrollohen saktësisht.
“Sa herë që ka një situatë jo ekuilibër, të tilla si dy rezervuarë uji me përqendrime të ndryshme kripe, shpesh ekziston një mundësi për të fshehur këtë energji termodinamike në energji elektrike,” thotë autori i parë Makusu Tsutsui.
Duke përdorur një nanopore të vetme me madhësi 20 nm, pajisja arriti një efikasitet maksimal të fuqisë prej 400 kW/m2. Megjithatë, studiuesit zbuluan se shtimi i shumë nanoporeve në membranë në të vërtetë reduktoi fuqinë që mund të nxirret. Konfigurimi optimal i poreve, nanoporet me madhësi 100 nm të rregulluara në një rrjet me një hapësirë prej një mikrometër, dhanë një densitet të fuqisë osmotike prej 100 W/m2.
Ky ishte një hap i rëndësishëm për të kuptuar se si të dizajnohen pajisjet nanopore për prodhimin më të mirë të energjisë. “Shumë grupe të tjera kërkimore po premtojnë energji “të gjelbër” miqësore me mjedisin, por ne shkojmë një hap më tej dhe propozojmë energji “blu” të bazuar në ujin e oqeanit që mund të aplikohet në një shkallë industriale,” thotë autori i vjetër Tomoji Kawai. Studimi është publikuar në Cell Reports Physical Science dhe projektet e ardhshme mund të përfshijnë mënyra për të rritur shkallën e pajisjeve për testimin e botës reale.