鹽度梯度能被認(rèn)為是替代傳統(tǒng)化石燃料的有希望的候選者

鹽度梯度能被認(rèn)為是替代傳統(tǒng)化石燃料的有希望的候選者。最近，由于材料科學(xué)和納米技術(shù)的進(jìn)步，納米流體鹽度梯度能量通過(guò)離子通道或膜的收獲引起了越來(lái)越多的關(guān)注，這可以提供比宏觀反向電滲析系統(tǒng)高得多的功率密度，表明它有可能收獲藍(lán)色能量(約1.4 -2.6 TW)通過(guò)混合海水和河水釋放，以及增強(qiáng)膜基滲透熱機(jī)提取的功率。

以前關(guān)注納米流體能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的努力主要涉及等溫條件。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，改善膜電位需要更大的溫度和長(zhǎng)的通道長(zhǎng)度以保證大的選擇性和高的有效濃度差。這種直觀的判斷是為了提高溫度以實(shí)現(xiàn)更好的性能。然而，跨膜溫差是影響納米氧化裝置性能的一個(gè)非常重要但長(zhǎng)期被忽視的因素。

在北京“ 科學(xué)評(píng)論 ”上發(fā)表的一篇新研究論文中，華中科技大學(xué)的科學(xué)家們對(duì)納米流體發(fā)電產(chǎn)生了異常的溫度依賴性。負(fù)溫差可以顯著改善膜電位，這是由于離子熱上擴(kuò)散的影響，其促進(jìn)選擇性并抑制離子濃度極化，尤其是在低濃度側(cè)，這導(dǎo)致顯著增強(qiáng)的電功率。還提出了簡(jiǎn)單有效的方法來(lái)制造可調(diào)諧離子電壓源，并基于小納米級(jí)生物通道和模擬納米通道增強(qiáng)鹽度梯度能量轉(zhuǎn)換。

“科學(xué)地，我們揭示了長(zhǎng)期被忽視的元素，跨膜溫度差異在納米流體鹽度梯度能量收集中的重要性，”劉偉教授說(shuō)，“為了應(yīng)用和指導(dǎo)，我們可以制造可調(diào)諧離子電壓源，其中電壓是通過(guò)低濃度側(cè)溫度調(diào)節(jié)內(nèi)部電阻，通過(guò)高濃度側(cè)溫度調(diào)節(jié)內(nèi)部電阻，通過(guò)建立跨膜溫差來(lái)匹配最佳跨膜濃度強(qiáng)度，可以利用余熱提高功率輸出和離子通量。納米級(jí)生物通道和模擬納米通道。“