Elektřinu získáme z vody

17.3.2020
Citace:
Liu, X., He, M., Calvani, D. et al. Power generation by reverse electrodialysis in a single-layer nanoporous membrane made from core–rim polycyclic aromatic hydrocarbons. Nat. Nanotechnol. (2020). https://doi.org/10.1038/s41565-020-0641-5
Zdroj
Chemická struktura sloučeniny zvané HPAHBC pro výrobu porézních membrán. Průměr molekuly činí 2,14 nm.

Elektřinu můžeme získat i mísením říční a mořské vody, tedy roztoků s rozdílnou koncentrací iontů. Potřebujeme k tomu velmi kvalitní, pevnou membránu s dostatečně malými selektivními póry. Čím tenčí, tím lepší. Membránu, jejíž výkon zhruba tisíckrát přesahuje dosavadní typy, lze připravit orientovanou syntézou v tenké vrstvě ze sloučeniny, jejíž chemickou strukturu vidíme na obrázku. Při tloušťce 2,0±0.5 nm a průměru pórů 3.6±1.8 nm propustných pro draselné kationty dodává ve zkratu výkon 67 Wm-2. Zatím nedokážeme připravit víc, než asi jeden centimetr čtvereční, což je pro průmyslové aplikace zoufale málo. Metoda výroby elektřiny z roztoků o různé koncentraci elektrolytů se nazývá reverzní elektrodialýza. Jde o opačný proces k elektrodialýze, která naopak využívá elektrického proudu k přípravě pitné vody z mořské.

Výhody nového postupu vysvětluje šéf výzkumného týmu Doc.Grégory F. Schneider z Leidenské univerzity: „Při výrobě membrán začíná mnoho vědců grafenem, který je velmi tenký, ale není porézní. Pak se v něm snaží prorazit díry, aby byl propustnější. Provedli jsme obráceně. Větší porézní membránu jsme sestavili z malých molekul. Ve srovnání s grafenem obsahuje nepravidelnosti, což ji propůjčuje zvláštní vlastnosti.“ Molekuly se nejprve na vodní hladině stlačí, až vytvoří rovnoměrnou tenkou vrstvu. Zajímavé je, že neleží při tom na hladině těsně vedle sebe, ale svírají s ni úhel asi 35°, takže trochu připomínají střešní tašky. Po přenesení na měděnou destičku získáme ohřátím membránu. Dojde při tom k odstranění aminoskupin s atomy dusíky po obvodu molekul a k jejich zesíťování.

 
Odeslat komentář k článku "Elektřinu získáme z vody "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Elektřinu získáme z vody " e-mailem

Diskuse/Aktualizace