Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Фото: Первый в мире прототип осмотической электростанции в Тофте, Норвегия, вырабатывал всего четыре киловатта энергии. www.marketwatch.com
Фото: Первый в мире прототип осмотической электростанции в Тофте, Норвегия, вырабатывал всего четыре киловатта энергии. www.marketwatch.com

Мембраны для голубой энергии по образу живых тканей

Оборудование и материалы

Опубликовано: 28.12.2019

Обновлено: 12.06.2020

 1014

Конечный продукт обеспечивает как гибкость хряща, так прочность и стабильность кости, благодаря технологии послойной сборки

Ученые давно осознали потенциал генерирования возобновляемой энергии из мировых океанов, используя силу приливов и отливов. Эти формы энергии зачастую труднее использовать, чем другие возобновляемые источники, такие как ветер или солнечная энергия. Исследование, недавно опубликованное в журнале Joule, говорит о новой возможности извлечения осмотической или «голубой» энергии.

Осмотическая энергия, создаваемая разницей в давлении и солености воды, может быть использована для выработки электроэнергии. Тем не менее, материалы, используемые в настоящее время в осмотических энергогенераторах, не подходят для длительной работы в условиях океана и имеют тенденцию быстро разрушаться.

Мембраны для сбора осмотической энергии должны обладать множеством свойств, которые, как считается, невозможно реализовать, чтобы сделать эту технологию экономически жизнеспособной. Они должны обладать высокой прочностью, химической стойкостью, быть устойчивыми к ударной вязкости и способными быстро переносить ионы.

Чтобы решить эту проблему, группа ученых из США и Австралии обратилась к живым организмам за вдохновением для разработки лучшей осмотической системы. В конечном итоге исследователи объединили несколько материалов, чтобы имитировать разнообразие высокоэффективных мембран, естественным образом присутствующих в тканях живых организмов.

В частности, они создали гибридную мембрану, которая сделана из арамидных нановолокон (таких как те, которые обычно используются для кевлара) и нитрида бора. Конечный продукт обеспечивает как гибкость хряща, так прочность и стабильность кости, благодаря технологии послойной сборки.

Слоистые мембраны, разработанные с молекулярной точностью из арамидных нановолокон и нанолистов, одновременно демонстрируют высокую жесткость и прочность на разрыв даже при воздействии многократных перепадов давления и градиентов солености.

Общая плотность генерируемой мощности на больших площадях превысила 0,6 Вт/м² и наблюдалась в течение 20 циклов (200 часов), демонстрируя исключительную прочность. Кроме того, мембраны показали высокую эффективность при сборе осмотической энергии в беспрецедентно широких диапазонах температур (0 - 95 °C) и pH (2,8–10,8), необходимых для экономической жизнеспособности генераторов осмотической энергии.

Исследователи полагают, что низкая стоимость и высокая стабильность их новой гибридной мембраны позволят ей преуспеть в изменчивой морской среде. Они также ожидают, что технология будет более эффективной и легко масштабируемой, что будет необходимо для удовлетворения быстро растущего глобального спроса на возобновляемые источники энергии.

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Металлическое стекло Fe-Ni-Mo-B, графическая абстракция. Предоставлено: пресс-служба ДВФУ

Металлические стекла для замены палладия в водородной энергетике

Обновлено: 06.10.2020
 509
Справа - пористая мембрана из анодированного оксида алюминия. Слева показана та же мембрана после покрытия ее тонким слоем золота для осуществления электрохимического газового стробирования. Изображение: Felice Frankel

Управляемая мембрана для удаления углекислого газа из выхлопных газов

Обновлено: 17.10.2020
 669
Исследователи KAUST снизили стоимость производства солнечных элементов, подвергнув кремний воздействию углекислого газа в плазме. © 2020 KAUST

Практичное нанесение оксида кремния на поверхность солнечных элементов

Обновлено: 31.10.2020
 588

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Flames

    Недавние публикации

    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  182
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  144
    Теплый и холодный тепловые потоки направлены на человека. VELUX

    Тепловой комфорт в зданиях: что из себя представляет и как достичь

    Обновлено: 26.03.2022  164

    Популярные категории

    • Природные ресурсы, экология и строительство90
    • Системы отопления и охлаждения55
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34
    • Исследования41
    • Вентиляция и кондиционирование28

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2022 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.