研究团队开发可实现渗透能量系统的混合膜
渗透能(蓝色能量)就是以不同浓度的溶液之间的水压差而产生的能量发电,称为渗透能。这种情况发生在世界上无数淡水和咸水相遇的地方。捕获蓝色能量的关键在于选择性渗透膜,它只允许盐水溶液的一种成分通过——水分子或溶解的盐离子——而不允许另一种通过。
渗透能发电是一种新型“零排放”海水发电技术,迄今为止,大型蓝色能源项目,如挪威国家电力公司(Statkraft)便已开始研究这一技术。一直受到现有膜技术效率低下的阻碍。Statkraft 在 2014 年搁置了其渗透努力,称该技术无法在当时的市场前景内开发,以在可预见的未来变得具有竞争力。挪威国家电力能源公司绝非止步于这台数千瓦特功率的渗透能发电机。眼下这家能源企业已经在奥斯陆以南60公里处修建工厂,准备规模化研究渗透能。
在实验室中,研究人员开发了由奇异纳米材料制成的膜,这些材料显示出巨大的前景。但是,将这些材料转变为足够大和足够强的组件以满足实际应用的需求仍然是一个挑战。
现在,在最近发表在Nano Letters 上的结果中,麦吉尔物理学家团队展示了一种可能为克服这一挑战开辟道路的技术。
为了实现所需的选择性渗透特性,McGill团队 开发的一种称为尖端控制局部击穿 (TCLB) 的技术,在其膜上“钻”出多个微孔或纳米孔。
在先前专注于具有单个纳米孔的实验原型的研究的进展中,McGill 团队能够利用 TCLB 的速度和精度来制备和研究具有各种孔径、数量和间距配置的多个纳米孔的膜。

研究人员成功地在 40μm² 的膜表面上产生了 20 x 20 个孔的阵列,研究人员表示,TCLB 技术可用于产生更大的阵列。获取更多前沿科技 研究访问:https://byteclicks.com
这项研究由麦吉尔可持续发展系统倡议 (MSSI) 创意基金、加拿大自然科学和工程研究委员会、发现资助计划以及魁北克研究基金会 – 自然与技术资助。