Apa sărată transformată într-o sursă de electricitate de către nanotuburi
Cu cât este mai mic, cu atât este mai mare efectul! Acest paradox tocmai a fost observat de o echipă de la Universitatea din Lyon și Institutul Néel (CNRS) din Grenoble. În revista Nature din 28 februarie, acești cercetători arată că găurirea unei găuri de câteva zeci de nanometri printr-o membrană impermeabilă poate avea efecte neașteptate și importante asupra transportului speciilor chimice în acest mini-canal.
În special, scufundarea acestui dispozitiv într-un rezervor de apă sărată care conține clorură de potasiu face posibilă separarea foarte eficientă a sarcinilor pozitive (legate de potasiu) și negative (legate de clor) de ambele părți ale peretelui. Un curent electric poate fi apoi recuperat.
„Dacă extrapolăm acest rezultat la o membrană străpunsă cu miliarde de astfel de tuburi pe centimetru pătrat, obținem puteri electrice de 100 până la 1 de ori mai mari decât cu dispozitivele actuale de energie osmotică”, estimează Lydéric Bocquet, profesor la CNRS și la Institutul Lumière Matière din Lyon. Suficient pentru a recupera energia din apa de mare sau mlaștinile sărate.
De fapt, acești cercetători nu își străpung direct membrana de nitrură de siliciu impermeabilă. Folosesc un nanotub, pe care îl introduc într-o gaură mai mare înainte de a „sigila” golul cu o garnitură de carbon.
"Este foarte greu de făcut! Și rezultatul este foarte frumos", estimează Loïc Auvray, directorul laboratorului de materii și sisteme complexe de la Universitatea din Paris-VII. Această delicată tehnică a fost inițial menită să construiască un dispozitiv care să permită studierea fenomenelor în joc într-un singur canal mic.
ÎNREGISTRARE DE Brevete
„Experimentele anterioare au arătat efecte surprinzătoare cu mai multe nanotuburi de carbon, cum ar fi transportul rapid al gazelor. Dar, pentru a înțelege pe deplin ce se întâmplă, a trebuit să lucrăm pe un singur tub, spune Lydéric Bocquet. Una dintre speranțele noastre este că ecuațiile mecanicii fluidelor pe care le cunoaștem sunt diferite de aceste nanoscale. "
Primele teste cu tuburi de carbon eșuează. Cercetătorii folosesc apoi nitrură de bor, pentru care funcționează procesul. Și asta este surpriza. „Am fost nedumeriți și a fost nevoie de mult timp pentru a ne verifica măsurătorile”, își amintește Lydéric Bocquet, care crede că a înțeles acum de ce încărcăturile electrice circulă atât de bine.
În prezența apei, pereții nitrurii de bor se acoperă cu sarcini electrice negative, favorizând drenarea de apă a potasiilor încărcați pozitiv. Grosimea mică a întregului, un micrometru, înseamnă că gradientul de concentrație dintre cele două rezervoare este mai mare și, prin urmare, efectul este mai spectaculos.
Echipa, care a solicitat un brevet, intenționează acum să fabrice un perete traversat de mai multe canale nanometrice; ceea ce necesită un nou proces. Poate că va putea apoi să aprindă un bec numai dintr-o baie de apă sărată. Pentru Lydéric Bocquet, "trebuie să găsim căi alternative în termeni de energie. Și este cu atât mai stimulant să lucrăm pe căi neexplorate".
David Larousserie
Sursa: http://www.lemonde.fr/sciences/article/ ... 50684.html ou https://www.econologie.info/share/partag ... nmB0ja.pdf