Nouvelle méthode de création d'énergie grâce à eau par osmose Découverte

Toutes les quelques semaines maintenant, il ya une nouvelle découverte qui nous donne un aperçu de ce que l'avenir de l'énergie pourrait ressembler si les gouvernements et les cartels du pétrole serait juste de sortir de la voie et de laisser les êtres humains créent. Dans les derniers mois, nous avons vu des chargeurs de batterie que l'électricité récolte de l'air mince, la conversion des déchets en énergie thermique, et un groupe d'enfants en Afrique remporter une foire internationale invention en créant un générateur d'électricité qui a été alimenté par l'urine. 

La percée récente de l'énergie a été révélé la semaine dernière quand un groupe de scientifiques français ont annoncé qu'ils avaient découvert un nouveau procédé pour créer de l'énergie grâce à l'osmose de l'eau qui peut très bien être en mesure d'exploiter l'énergie suffisante pour atteindre un rendement de puissance idéal. 

Scitechdaily expliqué ce processus révolutionnaire dans un article récent: 

Utilisant des nanotubes de nitrure de bore, les chercheurs ont découvert une nouvelle méthode pour exploiter l'énergie de la différence de salinité entre l'eau douce et l'eau salée. 

Schéma de principe expérimental: le transport osmotique de l'eau à travers un nanotube de nitrure de bore transmembranaire. Laurent Joly (ILM)

Utilisant des nanotubes de nitrure de bore, les chercheurs ont découvert une nouvelle méthode pour exploiter l'énergie de la différence de salinité entre l'eau douce et l'eau salée.

La différence de salinité entre l'eau douce et l'eau salée pourrait être une source d'énergie renouvelable. Cependant, les rendements de puissance à partir de techniques existantes ne sont pas suffisamment élevé pour rendre viables. Une solution à ce problème peut maintenant ont été trouvés. Une équipe dirigée par des physiciens à la Matière Institut Lumière de Lyon (CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1), en collaboration avec l'Institut Néel (CNRS), a découvert un nouveau moyen d'exploiter cette énergie: flux osmotique par des nanotubes de nitrure de bore génère énorme courants électriques, avec 1.000 fois l'efficacité de tout système précédent. Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont mis au point un dispositif très roman expérimental qui leur a permis, pour la première fois, d'étudier le transport des fluides osmotique à travers un seul nanotube. Leurs résultats sont publiés dans le numéro 28 Février de la nature .

Quand un réservoir d'eau salée est mis en contact avec un réservoir d'eau fraîche par un type particulier de membrane semi-perméable, les phénomènes résultant osmotiques permettent de produire de l'électricité à partir des gradients de salinité. Cela peut se faire de deux manières différentes: soit la différence de pression osmotique entre les deux réservoirs peuvent entraîner une turbine, ou une membrane qui ne laisse passer que les ions peuvent être utilisés pour produire un courant électrique.

Concentré à l'embouchure des rivières, le potentiel de la Terre de l'énergie osmotique a une capacité théorique d'au moins 1 terawatt - l'équivalent de 1.000 réacteurs nucléaires. Cependant, les technologies disponibles pour exploiter cette énergie sont relativement inefficaces, produisant seulement 3 watts par mètre carré de membrane. Aujourd'hui, une équipe de physiciens de l'Institut Matière Lumière à Lyon (CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1), en collaboration avec l'Institut Néel (CNRS), a peut-être trouvé une solution pour surmonter cet obstacle. Leur principal objectif était d'étudier la dynamique des fluides confinés dans des espaces nanométriques, comme les nanotubes.

S'inspirant de la biologie et de la recherche de canal cellulaire, ils ont réalisé une première mondiale dans la mesure du flux osmotique à travers un seul nanotube. Leur dispositif expérimental consiste en une membrane imperméable et électriquement isolant percé d'un seul trou à travers lequel les chercheurs, en utilisant la pointe d'un microscope à effet tunnel, inséré un nanotube de nitrure de bore avec un diamètre extérieur de quelques dizaines de nanomètres. Deux électrodes immergées dans le fluide de part et d'autre du nanotube leur a permis de mesurer le courant électrique traversant la membrane.

L'utilisation de cette membrane pour séparer un réservoir d'eau salée et d'un réservoir d'eau douce, l'équipe a été en mesure de générer un courant électrique à travers le massif des nanotubes, induite par la surface caractéristique forte charge négative de nanotubes de nitrure de bore, qui attire les cations contenus dans le sel de l'eau. L'intensité du courant passant à travers le nanotube est de l'ordre de la nanoampère, plus de 1.000 fois le rendement des autres techniques connues pour la récupération d'énergie osmotique.

Des nanotubes de nitrure de bore ainsi fournir une solution extrêmement efficace pour convertir l'énergie des gradients de salinité en énergie électrique directement utilisable. En extrapolant ces résultats à une plus grande échelle, une membrane 1-m2 nanotubes de nitrure de bore doit avoir une capacité d'environ 4 kW et être capable de produire jusqu'à 30 mégawatts-heures par an. Cette performance est de trois ordres de grandeur supérieure à celle des plantes prototypes pouvoir osmotique actuellement en exploitation. La prochaine étape pour les chercheurs dans le projet consistera à étudier la production de membranes de nanotubes de nitrure de bore et de tester les performances des nanotubes fabriqués à partir d'autres matériaux.

Ce projet a été rendu possible en grande partie grâce à l'appui de l'ERC et de l'ANR.

Publication: Alessandro Siria, et al, "géant de conversion de l'énergie osmotique mesurée dans un nanotube de nitrure de bore transmembranaire unique," Nature 494, 455-458 (28 Février 2013); doi:. 10.1038/nature11876

Source: Centre national de la recherche scientifique (CNRS)