(PhysOrg.com) -- Un team di ricercatori, guidato dal dottor Yi Cui, di Stanford e il dottor Bruce Logan della Penn State University sono riusciti a sviluppare una batteria entropica che estrae energia dallo squilibrio di salinità nell'acqua dolce e nell'acqua di mare. La loro carta, pubblicato in Nano lettere , descrive un processo apparentemente semplice in base al quale una batteria entropica viene utilizzata per catturare l'energia che viene rilasciata naturalmente quando l'acqua del fiume scorre nel mare.

Fino ad ora, questo tipo di processo è stato realizzato facendo passare l'acqua di mare attraverso una membrana che purtroppo è troppo costosa per meritare la realizzazione di operazioni su larga scala.

Il nuovo processo funziona così:

Fase 1 - Due tipi di elettrodi nanorod vengono posizionati nell'acqua del fiume; un elettrodo anionico d'argento contiene Cl ^- ioni e un elettrodo cationico di biossido di manganese contiene Na ⁺ ioni. La batteria si carica poiché la bassa concentrazione di sali di salinità dell'acqua del fiume estrae il cloro e il sodio dai rispettivi elettrodi.

Fase 2 - L'acqua del fiume viene lentamente sostituita con acqua di mare, causando una differenza di potenziale tra le due concentrazioni di ioni nell'acqua combinata. Ciò è dovuto al Cl ^- ioni, o anioni, viaggiando verso l'elettrodo d'argento e il Na ⁺ ioni sodio, o cationi, viaggiando verso l'elettrodo di biossido di manganese.

Fase 3 - Gli ioni negli elettrodi si scaricano nell'acqua di mare quando gli elettrodi ricevono più ioni di quanti ne possono contenere.

Fase 4 - L'acqua salata viene lentamente sostituita con acqua di fiume. Ciò riduce la differenza di potenziale dei due elettrodi che caricano la batteria. Nella fase 3 è stata rilasciata più energia nell'acqua salata di quella necessaria per caricare la batteria, così la batteria raccoglie e immagazzina l'energia che si è accumulata mentre gli ioni si sono mossi dentro e fuori dal reticolo cristallino degli elettrodi.

Con la batteria entropica, i costi sono molto inferiori rispetto ad altri modi per realizzare la stessa cosa a causa dell'assenza di membrane sostituibili.

Cui ritiene che la batteria entropica potrebbe eventualmente contribuire fino al 13% del fabbisogno energetico totale. Ritiene inoltre che avvicinando i due elettrodi, potrebbe essere in grado di migliorare il suo tasso di efficienza dal 74% all'85%.

Poiché la batteria entropica opera sia in condizioni di caldo che di freddo, è una risorsa completamente rinnovabile; uno che potrebbe portare alla produzione di energia di massa sia nei paesi sviluppati che in quelli del terzo mondo.

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