الإختلاف في ملوحة مصبات الأنهار تحولها إلى محطات توليد الطاقة

خطوات عملية الشحن والتفريغ Copyright © Science a Go Go

من خلال إستخدام المياه المالحة والحلوة بالتبادل كإلكترولايت قام باحثو جامعة ستانفورد بتطوير بطارية تستغل الإختلاف في الملوحة لإنتاج الكهرباء.

هذا التطور، طبقا لقائد البحث، قد يجعل مصبات الأنهار تستخدم كمحطات لتوليد الكهرباء.

قام قائد البحث بحساب الطاقة الناتجة إذا ما تم إستخدام جميع أنهار العالم كمؤشر لقدرة البطارية على إنتاج الطاقة، فكانت النتيجة هي إنتاج 2 تيراوات من الكهرباء سنويا وهو ما يعد 13% من إستهلاك الكهرباء الحالي على مستوى العالم.

البطارية تعتمد في تشغيلها على الكيمياء البسيطة حيث يتم ملأها بالمياه الحلوة ويمرر خلالها تيار كهربي صغير لشحنها ثم تستبدل بعدها المياه الحلوة بالمياه المالحة التي تحتوي على 60 إلى 100 مرة أيونات أكثر من المياه الحلوة بسبب ملوحتها مما يزيد من فارق الجهد بين الأقطاب ويمكن من شحن الكهرباء بكمية أكثر بكثير من تلك التي بدأت بها البطارية شحنها. وبمجرد تفريغ الشحنة تفرغ المياة المالحة وتعاد إليها المياه الحلوة وتبدأ الدورة من جديد.

ويستطرد الباحث قائلا أن الفولت يعتمد على تركيز أيونات الصوديوم والكلور.

القطب الموجب مصنوع من قضبان متناهية الصغر Nanorods من ثاني أكسيد الماغنيسيوم. صغر القضبان يزيد من المساحة المعرضة للتفاعل مع أيونات الصوديوم والتي تزيد بحوالي 100 مرة مقارنة بالمواد الأخرى كما تتيح إمكانية تنقل أيونات الصوديوم إلى داخل وخارج القضبان بسهولة فتزيد سرعة التفاعل.

في التجارب إستطاع الباحث الحصول على فاعلية 74% في تحويل طاقة الجهد إلى تيار كهربي ولكن يعتقد الباحث أنه بإضافة بعض التعديلات قد تصل الكفاءة إلى 85%.

توصل فريق البحث إلى أن محطة طاقة تعمل على 50 متر مكعب من المياه الحلوة في الثانية ستنتج حوالي 100 ميجاوات وهو ما يكفي لسد استخدام 100 ألف وحدة سكنية.

http://www.scienceagogo.com/news/20110229202731data_trunc_sys.shtml