نمکزدایی آب با باتری سدیمی آرشیو اخبار

بیشتر تلاش‌های علمی ما در جهت حفظ انرژی و منابع آب برای آینده است، اما چه می شود اگر هر دو مشکل را با یک تکنولوژی حل کنیم؟

محققان دانشگاه ایلینویز به طراحی باتری جدیدی دست‌ یافته‌اند که نه تنها برای ذخیره‌ و آزاد کردن الکتریسیته به آب نمک وابسته است، در این فرایند یون‌های نمک را هم حذف می‌کند. باتری‌های لیتیوم یونی در گوشی های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما مناسب بودن آنها در ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ هنوز با مطلوبیت فاصله دارد. کمبود نسبی لیتیوم موجب شده است تا دانشمندان به جایگزین های فراوانی دست یابند، که یکی از آن سدیم است که بیش از 2.6 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد.

فناوری باتری سدیم – یونی، اگرچه هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارد، به عنوان یک راه حل مقرون به صرفه برای مشکلات انرژی ما نشان داده است. سال گذشته محققان آن را با سایر مواد ارزان و فراوان در مفهوم باتری ترکیب و ادعا کرده‌اند، یک روز می‌تواند برای ساختن سلول‌های عظیم ذخیره‌سازی برای ایستگاه‌های برق استفاده شود. ادامه آن شش ماه پیش بود که دوچرخه برقی با باتری سدیم یونی به نمایش درآمد.

مهندسین دانشگاه ایلینویز در حال حاضر یک باتری سدیمی تولید کرده اند که مانند باتری لیتیوم یونی، یون‌ها  خود را از یک الکترود به دیگری منتقل می کند. در یک باتری سدیمی معمولی، یک الکترود پر از آب نمکی می‌شود، اما فقط بصورت لحظه‌ای زیرا یون‌های سدیم با برگشتن جریان دوباره وارد می‌شوند. محققان ایلینویز دستگاهی را برای توقف این رخداد ساخته‌اند.

پروفسور کایل اسمیت می‌گوید: در یک باتری معمولی، جداکننده اجازه می دهد که نمک از الکترودهای مثبت به الکترود منفی انتشار یابد، "بدین صورت میزان تخلیه نمک محدود می‌شود." غشایی قرار می‌دهیم که مانع سدیم بین دو الکترود می‌شود، تا بتوانیم آن را از بخش نمکزدایی شده جدا نگهداریم.

محققان برای بررسی نحوه عملکرد دستگاه با غلظت نمک در آب دریا مدلسازی انجام دادند. آنها ادعا می‌کنند که این دستگاه می‌تواند حدود 80 درصد آب نمکزدایی شده را بازیافت کند، اگرچه سایر آلوده کننده‌های آب را در نظر نمی‌گیرد. در حال حاضر آنها در جهت استفاده از آب دریا روی دستگاه کار می‌کنند تا نحوه عملکرد آن را ببینند.

متداول‌ترین روش برای نمکزدایی آب، که اسمز معکوس نام دارد، شامل عبور آب از یک غشا برای جداسازی نمک است که هم گران است و هم از انرژی زیادی استفاده می‌کند. برای مقرون به صرفه بودن، تاسیسات اسمز معکوس هم باید بزرگ باشند. برعکس، اسمیت می‌گوید باتری او می‌تواند کوچک یا بزرگ، سازگار با کاربردهای مختلف و نیازمند انرژی بسیار کم برای استخراج کردن نمک باشد.

**ن