Морская энергия и главная функция берлинской лазури

Морская энергия и главная функция берлинской лазури

Инновационную недорогую технологию прямого электрохимического получения энергии с помощью морской воды создали китайские учёные. Универсальная конструкция обеспечивает как временный спрос на электроэнергию, так и длительную устойчивую мощность. Для выбора необходимого режима существует возможность автономного переключения. Об этом и многих других преимуществах технологии рассказывает публикация журнала «Angewandte Chemie».

Генераторы энергии для подводных условий

Необходимость выполнения задач, связанных с морской средой, достаточно велика:

  • картография подводных лодок,
  • исследования течений и температурных перепадов,
  • обслуживание и ремонт глубоководных кабелей, трубопроводов.

Всё это лишь малая часть примеров деятельности, автономно выполняемой устройствами подводного назначения. Экстремальные подводные условия требуют от генераторов производства энергии, как высокой плотности, так и высокой мощности (кратковременный значительный ток).

Китайские учёные, согласно журнальной публикации, внимательно изучали морские организмы. Целью изучения являлся фактор переключения клеток микроорганизмов в аэробный или анаэробный режим, применяя разные материалы как акцепторы электронов. На основе результатов исследований, китайские специалисты разработали новый генератор энергии, действующий по аналогичным принципам.

Ключевой деталью технологии выступает катод на основе берлинской лазури — каркасной структуры открытого типа на основе цианид-ионовых «стоек» вместе с ионами железа. Подобного рода «узлы» способны поглощать и высвобождать электроны без труда. Ассоциация с металлическим анодом позволяет успешно применять структуру подобного типа под генерацию электроэнергии из морской воды.

При этом, когда потребность мощности невелика, электроны катода транспортируются непосредственно в кислород, растворённый в морской воде. Кислород, присутствующий в морской воде, фактически неисчерпаем.

Поэтому теоретически слаботочное питание допустимо обеспечить неограниченно по времени. Когда же появляется потребность в мощности, следовательно, резко возрастает ток, на катоде отмечается недостаток кислорода для приёма всех поступающих электронов.

Главная функция берлинской лазури

Главная функция берлинской лазури — хранение электронов при уменьшении фактора окисления атомов железа. Поддержка баланса заряда осуществляется посредством ионов натрия, заряженных положительно. Заряженные положительно ионы содержатся в морской воде достаточно высокими концентрациями. Вся  эта масса ионов натрия поглощается за относительно короткое время. Когда текущая потребность снижается, электроны вновь транспортируются в кислород, кислород регенерирует каркас, а ионы натрия удаляются.

Инновационная система отличается повышенной устойчивостью к морской воде. Устройство способно выдерживать множественные переключения режимов. В режиме высокой энергии экспериментальное устройство показало непрерывную  работоспособность в течение четырёх суток, не утратив базовой мощности. В режиме полной мощности исследователям удалось питать энергией четыре десятка светодиодов и мотор небольшого пропеллера.


При помощи информации: Wiley