Quando si applica il sistema di elettrodialisi inversa (a) Densità di potenza (b) Curva corrente-tensione (c) Resistenza (d) Principio di generazione di energia (e e f) Reazione elettrochimica e principio di trasferimento di elettroni all'elettrodo. Credito:Korea Institute of Energy Research (KIER)
Dr. Jeong Nam-Jo del Korea Institute of Energy Research (KIER), Il team di ricerca per la convergenza e l'integrazione dell'energia marina ha sviluppato tecnologie di sintesi per un materiale per elettrodi in grado di sintetizzare direttamente film sottili di disolfuro di molibdeno sulla superficie del collettore di corrente dell'elettrodo per contribuire a migliorare l'efficienza e la fattibilità economica della generazione di energia a gradiente di sale mediante elettrodialisi inversa. Il risultato della ricerca è stato pubblicato in Scienza delle superfici applicata , la principale autorità mondiale nel campo della scienza delle superfici.
L'elettrodialisi inversa (RED) è il principio della produzione di elettricità utilizzando il potenziale elettrico che si verifica quando gli ioni tra l'acqua di mare e l'acqua dolce vengono separati e si muovono attraverso la membrana a scambio ionico nel camino. Questa tecnologia viene attivamente perseguita in tutto il mondo come tecnologia dell'energia blu con un elevato utilizzo e una bassa variabilità nella produzione di energia.
Nell'elettrodialisi inversa, il catalizzatore dell'elettrodo serve a generare elettricità attivando il trasporto di carica attraverso una reazione elettrochimica. Però, poiché la maggior parte dei metodi utilizza materiali costosi come il platino, è necessario sviluppare una tecnologia rinnovabile per garantire la fattibilità economica e in grado di sintetizzare materiali elettrodici poco costosi su scala industriale.
Per superare questo, il gruppo di ricerca è riuscito a sviluppare la tecnologia per sintetizzare direttamente un film sottile di bisolfuro di molibdeno altamente attivo e anche poco costoso come i principali siti attivi catalitici sulla superficie di un collettore di corrente indipendentemente dalle sue sostanze (metallo e carbonio) e morfologie strutturali (uno- dimensionale, bidimensionale, o tridimensionale), che aiutano a migliorare l'attività elettrochimica del catalizzatore dell'elettrodo.
Nel metodo di sintesi convenzionale, la struttura complicata e più irregolare di un collettore di corrente determina il rivestimento non uniforme dei catalizzatori elettrodici. Ciò porta a un'attività catalitica inferiore e instabile, causando una diminuzione delle prestazioni e una forte diminuzione del precursore utilizzato. D'altra parte, il gruppo di ricerca è riuscito a realizzare un dispositivo di sintesi in grado di mantenere una distribuzione uniforme della concentrazione su tutte le superfici dei substrati con autovaporizzazione in funzione della quantità di precursore fornita nel reattore. Perciò, è stato possibile ottenere un rivestimento molto uniforme riducendo al minimo la perdita di precursore usato, che si traduce nella massima prestazione dell'elettrodo.
Inoltre, poiché questa tecnologia è in grado di sintetizzare un'ampia area, può essere applicato a vari campi di ricerca oltre alla generazione di energia a gradiente di salinità, e dovrebbe dare un grande contributo alla loro commercializzazione.
Il Dr. Jeong ha detto "Con questa tecnologia di sintesi, è possibile sostituire i materiali degli elettrodi nel campo del trattamento delle acque, che ha un alto livello di dipendenza nell'importazione ed è costoso, quindi contribuirà allo sviluppo della localizzazione di materiali e componenti in campi correlati. Anche, questa tecnologia dimostra che KIER è un gruppo di ricerca leader a livello mondiale per la tecnologia del gradiente di salinità".