(PhysOrg.com) -- Een team van onderzoekers, onder leiding van dr. Yi Cui, van Stanford en Dr. Bruce Logan van Penn State University zijn erin geslaagd een entropiebatterij te ontwikkelen die energie haalt uit de onbalans van het zoutgehalte in zoet water en zeewater. hun papier, gepubliceerd in Nano-letters , beschrijft een bedrieglijk eenvoudig proces waarbij een entropiebatterij wordt gebruikt om de energie op te vangen die van nature vrijkomt wanneer rivierwater in de zee stroomt.

Tot nu toe, dit soort proces is bereikt door zeewater door een membraan te leiden dat helaas te duur is om grootschalige operaties te realiseren.

Het nieuwe proces werkt als volgt:

Stap 1 - Twee soorten nanorod-elektroden worden in rivierwater geplaatst; een zilveren anionische elektrode bevat Cl ^- ionen en één kationische mangaandioxide-elektrode bevat Na ⁺ ionen. De batterij wordt opgeladen terwijl de lage zoutconcentratie van het rivierwater het chloor en het natrium van de respectieve elektroden trekt.

Stap 2 - Het rivierwater wordt langzaam vervangen door zeewater, waardoor een potentiaalverschil ontstaat tussen de twee ionenconcentraties in het gecombineerde water. Dit komt door de Cl ^- ionen, of anionen, reizen naar de zilveren elektrode en de Na ⁺ natriumionen, of kationen, reizen naar de mangaandioxide-elektrode.

Stap 3 - Ionen in de elektroden komen terecht in het zeewater wanneer de elektroden meer ionen ontvangen dan ze kunnen opnemen.

Stap 4 - Het zoute water wordt langzaam vervangen door rivierwater. Dit vermindert het potentiaalverschil tussen de twee elektroden die de batterij opladen. In stap 3 kwam meer energie vrij in het zoute water dan nodig is om de batterij op te laden, dus verzamelt en slaat de batterij de energie op die is opgebouwd terwijl de ionen in en uit het kristalrooster van de elektroden bewegen.

Met de entropiebatterij, de kosten zijn veel lager dan bij andere manieren om hetzelfde te bereiken vanwege de afwezigheid van vervangbare membranen.

Cui gelooft dat de entropiebatterij uiteindelijk kan bijdragen tot 13% van de totale energiebehoefte. Hij gelooft ook dat door de twee elektroden dichter bij elkaar te brengen, hij zou zijn efficiëntie kunnen verbeteren van 74% procent naar 85%.

Omdat de entropiebatterij in zowel warme als koude omstandigheden werkt, is het een volledig hernieuwbare hulpbron; een die zou kunnen leiden tot massale energieproductie in zowel de ontwikkelde landen als die in de derde wereld.

© 2010 PhysOrg.com