关于河口隐藏能量的电池

淡水-盐水生态系统可以提供丰富的可再生能源

加利福尼亚州,雷耶斯岬国家海岸,纵帆船湾

Rolf Schulten,盖蒂图片社

加入我们的科学爱好者社区!

河流与海洋交汇处蕴藏着巨大的机遇:在这些淡水-盐水边界形成的盐度梯度蕴藏着大量的潜在能量。例如,据估计,河口可以满足全球发电量的 40%。

几十年来,科学家们一直致力于将这种潜力转化为可用的能源,并开发了多种技术。最新的技术之一来自宾夕法尼亚州立大学,土木工程助理教授克里斯·戈尔斯基和他的同事们表示,他们已经找到了一种从淡水-盐水生态系统中发电的方法,这种方法可能比以前的尝试更有效、更便宜。该系统是电容混合工艺的一种变体,工作原理有点像电池。它采用电池电极并依赖于电化学梯度——但与电池不同,它是一个开放系统(下图)。

到目前为止,戈尔斯基和他的团队仅在实验室中测试了一个手机大小的原型。正如《环境科学与技术》杂志报道的那样,它产生了每平方米 0.4 瓦的功率——是之前电容混合研究中实现的功率密度的两倍。研究人员仍需提高输出功率,并确定该系统是否具有成本效益和可扩展性(在实际环境中,发电厂将有小型仓库那么大)。他们还需要调查生态系统破坏的可能性,因为“河流电池”需要大量河口水通过。


关于支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。


耶鲁大学化学与环境工程研究员安东尼·斯特劳布和其他科学家对在河流-海洋交汇处建立高效系统的可能性持怀疑态度,并表示像戈尔斯基这样的技术最终可能只在盐度梯度相对极端的地区发挥作用,例如高盐湖、地热井或废水处理设施。但是,如果事实证明这种系统是可行且安全的,那么它将来可能会像太阳能和风能一样成为一种可再生能源。

致谢:Brown Bird Design 插图; 来源:Taeyoung Kim 等人在《环境科学与技术》第 50 卷第 17 期(2016 年 9 月 6 日)中发表的“利用电池电极在浓度流动电池中收集盐度差异能量”

© . All rights reserved.