(PhysOrg.com) - Ett team av forskare, ledd av Dr. Yi Cui, av Stanford och Dr Bruce Logan från Penn State University har lyckats utveckla ett entropibatteri som drar energi från obalansen i salthalt i sötvatten och havsvatten. Deras papper, publicerad i Nano bokstäver , beskriver en bedrägligt enkel process där ett entropibatteri används för att fånga den energi som naturligt frigörs när flodvatten rinner ut i havet.

Tills nu, denna typ av process har åstadkommits genom att passera havsvatten genom ett membran som tyvärr är för dyrt för att förtjäna att skapa storskaliga operationer.

Den nya processen fungerar så här:

Steg 1 - Två typer av nanorodelektroder placeras i flodvatten; en silveranjonisk elektrod innehåller Cl ^- joner och en mangandioxid katjonisk elektrod innehåller Na ⁺ joner. Batteriet laddas när flodvattnets låga saltinnehållning av salt drar koret och natriumet från respektive elektroder.

Steg 2 - Flodvattnet ersätts långsamt med havsvatten, orsakar en potentialskillnad mellan de två jonkoncentrationerna i det kombinerade vattnet. Detta beror på Cl ^- joner, eller anjoner, resa till silverelektroden och Na ⁺ natriumjoner, eller katjoner, resa till mangandioxidelektroden.

Steg 3 - Joner i elektroderna släpps ut i havsvattnet när elektroderna tar emot fler joner än de kan ta emot.

Steg 4 - Saltvattnet ersätts långsamt med flodvatten. Detta minskar potentialskillnaden för de två elektroderna som laddar batteriet. Mer energi släpptes i Step3 i saltvattnet än vad som behövs för att ladda batteriet, sålunda samlar och lagrar batteriet energin som har byggts upp när jonerna har rört sig in och ut ur elektrodernas kristallgitter.

Med entropibatteriet, kostnaderna är mycket lägre än andra sätt att uppnå samma sak på grund av frånvaron av utbytbara membran.

Cui tror att entropibatteriet så småningom kan bidra med upp till 13% av det totala energibehovet. Han tror också att genom att flytta de två elektroderna närmare, han kanske kan förbättra sin effektivitet från 74% till 85%.

Eftersom entropibatteriet fungerar i både varma och kalla förhållanden är det en helt förnybar resurs; en som kan leda till massenergiproduktion i både utvecklade länder och i tredje världen.

© 2010 PhysOrg.com