(PhysOrg.com) - Uma equipe de pesquisadores, liderado pelo Dr. Yi Cui, de Stanford e o Dr. Bruce Logan, da Penn State University, conseguiram desenvolver uma bateria de entropia que extrai energia do desequilíbrio da salinidade na água doce e na água do mar. Seu papel, publicado em Nano Letras , descreve um processo aparentemente simples, pelo qual uma bateria de entropia é usada para capturar a energia que é liberada naturalmente quando a água do rio flui para o mar.

Até agora, esse tipo de processo foi realizado pela passagem da água do mar por uma membrana que, infelizmente, é muito cara para merecer a criação de operações em grande escala.

O novo processo funciona assim:

Etapa 1 - Dois tipos de eletrodos nanorod são colocados na água do rio; um eletrodo aniônico de prata contém Cl ^- íons e um eletrodo catiônico de dióxido de manganês contém Na ⁺ íons. A bateria carrega à medida que a baixa concentração de sal da água do rio puxa o cloro e o sódio dos respectivos eletrodos.

Etapa 2 - A água do rio é lentamente substituída pela água do mar, causando uma diferença de potencial entre as duas concentrações de íons na água combinada. Isso é devido ao Cl ^- íons, ou ânions, viajando para o eletrodo de prata e o Na ⁺ íons de sódio, ou cátions, viajando para o eletrodo de dióxido de manganês.

Etapa 3 - Os íons dos eletrodos descarregam na água do mar quando os eletrodos recebem mais íons do que podem acomodar.

Passo 4 - A água salgada é lentamente substituída pela água do rio. Isso diminui a diferença de potencial dos dois eletrodos que carregam a bateria. Mais energia foi liberada na Etapa 3 na água salgada do que a necessária para carregar a bateria, assim, a bateria coleta e armazena a energia que foi se acumulando à medida que os íons entraram e saíram da estrutura cristalina dos eletrodos.

Com a bateria de entropia, os custos são muito mais baixos do que outras formas de realizar a mesma coisa, devido à ausência de membranas substituíveis.

Cui acredita que a bateria de entropia pode eventualmente contribuir com até 13% das necessidades totais de energia. Ele também acredita que movendo os dois eletrodos para mais perto, ele pode ser capaz de melhorar sua taxa de eficiência de 74% para 85%.

Como a bateria de entropia opera em condições quentes e frias, é um recurso totalmente renovável; um que pode levar à produção de energia em massa tanto nos países desenvolvidos quanto nos do terceiro mundo.

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