淡水與海口交界處，是觀賞候鳥與野鳥的好去處，同時，含有不同鹽分濃度的水，也是永續滲透能的來源，中國開發的新型半透膜，可以從鹽梯度中收集滲透能並將其轉化為電力。
滲透壓發電（Osmotic energy）又稱為藍能（blue energy）。中國實驗室測試更顯示，新設計薄膜的輸出功率密度，比商用薄膜高出一倍以上。
我們可以在任何含有鹽梯度的場域來滲透壓發電，但捕獲這種再生能源的現有技術仍有改進的空間。其中可逆逆電析法（RED），可以說是一種「鹽電池」，透過鹽梯度引起的壓力差來發電。
在系統中，海水中的帶正電離子（如鈉）會流向淡水，提高薄膜上的壓力，若要進一步提高收集能力，RED 膜還要允許電子可沿著離子的相反方向流動，來維持較低的內部電阻。
因此由中國國家自然科學基金委員會資助的團隊，已經開發全新 RED 膜，原型包含用於離子傳輸和電子傳輸的獨立通道，把帶負電的纖維素水凝膠，夾在聚苯胺有機導電聚合物層之間。
初步測試也證實團隊理論，與相同材料製成的 RED 膜相比，只要開闢一條傳輸通道就可以帶來更高的離子電導率和更低的電阻率。在模擬河口環境的水箱中，半薄膜原型實現比商用 RED 膜高 2.34 倍的輸出功率密度，在 16 天持續運行後也可以維持性能，顯示出水下長期穩定性能。
在最終測試中，團隊用 20 個 RED 薄膜打造一座鹽電池陣列，可產生足夠的電力來單獨為計算機、LED 燈和計時器供電。團隊成員表示，他們的發現擴大製造 RED 膜的可用材料選項，也提高滲透能量收集性能，讓該技術實際應用更加可行。
（首圖來源：Unsplash）
科技新報粉絲團
加入好友
訂閱免費電子報
