Científicos de la Universidad de Osaka demostraron que se puede obtener electricidad del agua con una alta concentración de sal, como el agua de mar.
La ósmosis es el movimiento espontáneo de iones o moléculas disueltos a través de una membrana semipermeable cuando hay una diferencia de concentración entre los dos lados. Y puede aprovecharse para generar electricidad por medio del agua.
Los océanos están llenos de agua salada, que puede utilizarse para ayudar a aliviar la creciente demanda de energía de la humanidad.
Sin embargo, para que sea práctica, esta membrana debe ser muy delgada y altamente selectiva para permitir el paso de iones, pero no de moléculas de agua.
Ahora, un equipo de investigación utilizó tecnología de procesamiento de semiconductores convencional para controlar con precisión la estructura y disposición de los nanoporos en una membrana de silicio ultrafina.
Debido a que estos métodos de fabricación existen desde hace décadas, los costos y las complejidades del diseño se minimizaron. Además, el tamaño y la ubicación de los poros podrían controlarse con precisión.
Eficiencia energética
«Cada vez que hay una situación de desequilibrio, como dos tanques de agua con diferentes concentraciones de sal”, dice el primer autor Makusu Tsutsui. “A menudo existe la oportunidad de convertir esta energía termodinámica en electricidad».
Con un solo nanoporo de 20 nm de tamaño, el dispositivo alcanzó una eficiencia energética máxima de 400 kW/m2.
Sin embargo, los investigadores descubrieron que agregar demasiados nanoporos a la membrana en realidad reducía la energía que se podía extraer.
La configuración óptima de los poros, nanoporos de 100 nm de tamaño dispuestos con una separación de un micrómetro, produjo una densidad de potencia osmótica de 100 W/m2.
Este fue un paso importante en la comprensión de cómo diseñar dispositivos de nanoporos para la mejor generación de energía.
FUENTE: EUROPA PRESS