Passi avanti nella tecnologia dell’energia blu: fonte di energia sostenibile del futuro
Un recente studio condotto dall’ Università di Osaka ha rivelato significativi progressi nella tecnologia dell’ energia blu , dimostrando come l’uso di membrane nanoporose controllate da tensione possa migliorare notevolmente l’efficienza e la scalabilità di questa alternativa sostenibile ai combustibili fossili. I ricercatori hanno dimostrato che è possibile regolare il flusso degli ioni attraverso una membrana nanoporosa applicando una tensione a un elettrodo di gate, aprendo nuove possibilità per il recupero dell’energia blu in modo sostenibile.
L’ energia blu si basa sul movimento degli ioni in una soluzione salina da aree ad alta concentrazione a quelle a bassa concentrazione, offrendo un’opzione promettente per la produzione di energia rinnovabile. Nel loro studio, i ricercatori hanno esplorato l’effetto dell’applicazione di tensione sul movimento degli ioni attraverso la membrana nanoporosa, ottenendo un controllo più preciso del processo.
Pubblicato su ACS Nano , lo studio ha investigato come personalizzare il flusso degli ioni attraverso gli array di nanopori che compongono la membrana e come questo controllo possa facilitare l’adozione su larga scala della tecnologia. Le membrane realizzate con materiali carichi possono generare una corrente che attrae ioni con carica opposta, e gli ioni con carica simile possono muoversi attraverso i pori, generando energia. Finora, il materiale utilizzato nei pori è stato cruciale per controllare il flusso e la corrente.
Tuttavia, la sfida principale è stata la produzione di strutture porose identiche in materiali diversi per comprendere le loro prestazioni comparative. Per superare questa difficoltà, i ricercatori hanno esplorato un metodo alternativo per personalizzare il flusso degli ioni nelle membrane nanoporose.
Attraverso l’applicazione di tensioni variabili, è possibile modulare la performance delle membrane, permettendo agli cationi – ioni positivamente caricati – di fluire in modo selettivo, raggiungendo una completa selettività per i cationi. Questo approccio ha portato a un aumento dell’efficienza energetica osmotica di sei volte rispetto alle tecnologie precedenti.
Tomoji Kawai , autore senior dello studio, ha spiegato: “Incrementando la densità di carica sulla superficie dei nanopori che compongono la membrana, abbiamo raggiunto una densità di potenza di 15 W/m². Questo risultato è molto incoraggiante per il progressivo sviluppo della tecnologia.”
I risultati ottenuti evidenziano il potenziale delle membrane nanoporose per l’applicazione quotidiana, suggerendo che i generatori osmotici basati su queste tecnologie potrebbero facilitare l’introduzione dell’energia blu nel mainstream, contribuendo a un futuro energetico più sostenibile.
Lo studio, finanziato dalla Japan Society for the Promotion of Science , rappresenta un passo importante verso l’integrazione dell’energia blu come fonte di energia rinnovabile, offrendo nuove soluzioni per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.