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【前沿】全新能源系统效率秒杀太阳能?

导读: 而最新发明的纳米孔薄膜因为其极限薄的厚度,从而带来了超高的发电效率(见下表)。用多孔纳米膜进行渗透能发电的能量密度可高达1百万瓦/平方米,而太阳能的理论最高值也只有500瓦/平方米,因此仅从发电效率来看,渗透能具有压倒性的优势。

  其实,我们生活在一个“懒惰”而“不爱干净”的世界。

  按照热力学的基本定律,在没有外力干涉的情况下,她总是走向能量更低(只会花钱,从不赚钱),混乱度更高(东西只会乱丢,从不打扫)的方向。

  作为号称地球上最聪明的物种,人类除了乐见于将“纯”变“混”的恶趣味,也居然能依靠一些奇思妙想,利用自然界“不爱干净”原则,从而凭借一层神奇的薄膜,将这种恶趣味转化为实实在在的电能,并且效率还十分可观。

  简单说,通常将纯水和盐水放在一起,永远只会得到淡盐水,这是一基本常识,但现在人类“耍耍魔术”,还能得到电能,且可应用于大规模供电。

  由太阳能、风能、水能组成的清洁能源家族又添加了一个新成员:渗透能。更确切地说,淡水与海水通过一层半透膜相互作用,从而产生能量,而现在人类已经可以利用该能量进行发电了。

  瑞士洛桑联邦理工大学(écolepolytechnique fédérale de Lausanne)纳米生物学实验室的科学家们近日开发出了一种全新的渗透能发电系统,发电效率比之前预期的还要高。该发明的核心技术是一层把2种液体分开的3个原子厚度的薄膜。

  3个原子厚的半透膜。伊利诺伊大学香槟分校国家超级计算应用中心的斯蒂文·杜欣(Steven Duensing)提供。

  该研究的成果论文于7月13日发表在了《自然》杂志。

  渗透能发电的基本原理很简单。一层半透膜把含盐量不同的水隔开,水分子不能透过薄膜,但是盐离子可以。

  这样,盐离子会不断从盐浓度高的水中跑到盐浓度低的水中,直到淡水和盐水的盐浓度一致。由于盐离子是带电的,因此盐离子的运动就形成了电流。

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