Energia osmotyczna inaczej nazywana energią gradientu zasolenia stosunkowo rzadko jest eksplorowana przez naukowców zajmujących się projektowaniem nowych akumulatorów czy magazynów energii. Teoretycznie taka technologia wykorzystywałaby do produkcji energii różnice w stężeniu soli pomiędzy dwoma płynami.
Czytaj też: Najwyższy czas przerzucić się na nowe akumulatory. USA ukazały ciekawe źródło energii
Chociaż rozwiązanie brzmi ciekawie, to w praktyczny i skalowalny sposób wydaje się niemal niemożliwe do zastosowania. Zwłaszcza jeśli będziemy mówić o niewielkich urządzeniach elektronicznych, które używamy na co dzień jak np. smartwatche czy telefony. Uczeni z Pekińskiego Instytutu Nanoenergii i Nanosystemów Chińskiej Akademii Nauk podjęli jednak karkołomną próbę stworzenia nanowersji magazynu energii wykorzystującego efekty osmotyczne i reakcje redoks. O efektach ich prac możemy dowiedzieć z dwóch artykułów opublikowanych ostatnio w Nature Energy i Advanced Energy Materials.
Nietypowe źródło energii badane w Chinach. Bazuje ono na efektach osmotycznych
Badacze w swojej pracy byli świadomi wielu wyzwań związanych z opracowaniem skalowanego akumulatorka wykorzystującego energię gradientu zasolenia, który mógłby znaleźć zastosowanie w przenośnej elektronice. Wobec tego opracowali oni dwuwymiarowe kanały do transportu jonów metali alkalicznych i dostosowali je do reakcji redoks zachodzących w obrębie niewielkiego skrawka folii polimerowej o średnicy liczącej kilkadziesiąt mikrometrów. Naukowcy przyjęli pionową strukturę urządzenia.
Czytaj też: W tym europejskim mieście elektryki wykorzystają jako źródło energii. Nowe rozwiązanie może wiele zmienić
Finalnie w trakcie testów okazało się, że takie nanourządzenie do magazynowania energii może charakteryzować się ekstremalnie wysoką mocą wyjściową wynoszącą 15 900 W/m2. Przelicznik został podany przez autorów badań dla jednego metra kwadratowego, co budzi pewne obawy, że akumulator w zminiaturyzowanej wersji wcale tak wydajny nie będzie. Niemniej twórcy wynalazku zachwalają, że urządzenia można łączyć szeregowo i uzyskać tym samym źródło energii dla większej elektroniki jak np. telewizorów LCD. Gęstość energii właściwej w akumulatorze na energię osmotyczną wyniosła 9,46 W/cm3, a gęstość mocy 106,33 W/cm3.
Mimo że parametry budzą ogromne nadzieje na skomercjalizowanie rozwiązania, to jednak wciąż zbyt mało wiemy o wielu innych zmiennych, jak dostęp do surowców, żywotność akumulatora, potencjalne ryzyko uszkodzenia i degradacji. Najbliższe lata ujawnią tak naprawdę, czy energia osmotyczna nadaje się do praktycznego zastosowania czy nie.
