Stanfordi Ülikooli teadlase Dr. Yi Cui ja Penn Osariigi Ülikooli teadlase Dr. Bruce Logani juhitud teadlasterühmal õnnestus töötada välja entroopial põhinev aku, mis saab energiat merevee ja puhta vee soolsuse erinevusest. Teadusajakirjas Nano Letters avaldatud teadusartiklis kirjeldavad nad petlikult lihtsat protsessi, kus entroopia akut kasutatakse püüdmaks energiat, mis looduses vabaneb jõevee suubumisel merevette.
Pilt: ACS
Senini oli seesugune protsess saavutatud merevee juhtimisel läbi membraani, mis on suureskaalaliste seadmete valmistamise jaoks kahjuks aga liiga kulukas, kirjutab Physorg.com.
Uus protsess töötab järgnevalt:
Samm 1 – Jõevette paigaldatakse kahte tüüpi nanovarrastest elektroodid; hõbedast aniooniline elektrood sisaldab Cl– ioone, mangaani dioksiidi katiooniline elektrood sisaldab Na+ ioone. Aku laadub kui jõevee madal soola kontsentratsioon tõmbab kloori ja naatriumit vastavatelt elektroodidelt.
Samm 2 – Jõevesi asendatakse aeglaselt mereveega, tekitades segunenud vees kahe ioonide kontsentratsiooni vahel potentsiaalierinevuse. See tuleneb kloori anioonidest, mis liiguvad hõbeda elektroodi poole ning naatriumi katioonidest, mis liiguvad mangaani dioksiidist elektroodi suunas.
Samm 3 – Elektroodides olevad ioonid vabanevad merevette kui elektroodid saavad rohkem ioone kui nad mahutada suudavad.
Samm 4 – Soolane vesi asendatakse järk-järgult jõeveega. See vähendab potentsiaalierinevust kahe elektroodi vahel, laadides akut. Kolmandas sammus vabastati soolasesse vette rohkem energiat kui aku laadimiseks tarvis oli, mistõttu aku kogub ja salvestab energiat, mis ioonide liikumisel elektroodide kristallvõrestikku ja sellest välja kogenunud on.
Entroopia akuga on sama eesmärgi saavutamiseks tehtavad kulutused palju väiksemad kui teiste meetoditega, sest puuduvad asendatavad membraanid.
Cui usub, et entroopia aku võib tulevikus võtta enda õlule kuni 13% kogu energiavajadusest. Samuti arvab ta, et liigutades elektroode üksteisele lähemale, võib ta aku efektiivsuse viia 74-lt protsendilt 85 protsendini.
Et entroopia aku töötab nii külmades kui ka soojades tingimustes, on see täiesti uuenev ressurss, mis võib viia energia masstootmiseni nii arenenud kui ka arenguriikides.
Teadusartikkel “Batteries for Efficient Energy Extraction from a Water Salinity Difference“