海水盐差发电

科学研究证明,两种含盐量不同的海水在同一容器中,会由于盐类离子的扩散而产生化学电位差能。同时,利用一定的转换方式,可以使这种化学电位差能转换成为电能。近年来迅速发展的海洋盐差发电技术,就是利用这种原理来工作的。

PVDF/分子筛离子交换膜制备与盐差发电性能研究

反电渗析盐差发电是一种新型有潜力的发电方法,其中离子交换膜是盐差发电核心部件,其电化学和物理化学特性决定盐差发电性能。采用相转换法制备了PVDF/分子筛基膜,然后接枝苯乙烯并磺化,得到PVDF/分子筛复合离子交换膜.实验结果表明,PVDF/分子筛复合离子交换膜中分子筛的最佳添加量为1%(质量分数),此膜的含水率为45.8%、电阻为11.4Ω/cm^(2),离子传导率为2.17×10^(-3)S/cm^(2),离子交换容量为2.5 mmol/g,对比商业阳离子交换膜,盐差发电功率从0.87 W/m^(2)提升到1.05 W/m^(2),提高了20%.

基于反电渗析法盐差发电实验研究

盐差发电是一种新型的具有研发潜力的发电方式,基于三大发电原理之一的反电渗析法制作发电装置,由阴阳离子交换膜、阴阳电极、隔板、外壳、浓溶液和稀溶液等组成。该文通过改变盐浓度差、半透膜的数量、溶液与半透膜的接触面积等因素,对电流、电压、盐浓度值的影响进行分析,结果表明:盐浓度差适当增大、半透膜数量增加、溶液与半透膜接触面积增大都能使发电效率有一定的提升。

盐差能的研究技术、产业实践与展望

盐差能作为海洋生态能源的一种,是21世纪新兴的绿色能源,有着很大的发展前景。但就目前来看,盐差能在国内外还基本处于实验室阶段,离实际应用和产业发展阶段还有很大的距离。国外仅有挪威和荷兰在实际应用阶段微见成效,国内盐差能的发展基本处于停滞阶段。本文对盐差能进行了相关的理论探讨,分析了盐差能国内外产业实践现状,并通过对中国盐差能发展现状的分析,从三个方面提出了发展对策:国家要给予足够的重视、有针对性地提高相关技术、加强人才队伍建设。

多层级纳米通道实现高效离子选择性输运及盐差能发电

盐差能广泛存在于江河入海口处,蕴藏量巨大.通过反向电渗析法可将盐差能直接转化为电能,因其利用过程简单无污染,近年来受到广泛关注.二维材料的出现为盐差能发电带来新的契机,规则的纳米孔道与丰富的官能团使得其对外输出功率超过了可商业化功率5 W m^(-2);但目前大多研究中盐差能性能测试膜面积仅为3×10^(4)μm^(2),且当测试面积增加时,功率会大幅下降.本文通过简单的真空抽滤法构筑氧化石墨烯与二硫化钼(GOMoS_(2))的2D-2D多层级结构,该结构使得离子选择性膜在较大的面积下仍能保持有序的层状结构,实现高通量高选择性的离子输运,最终输出较高的发电功率.同时,2D-2D结构有效地控制了二维材料膜入水溶胀的问题,提供丰富的表面孔洞与多级层间距,有利于离子的快速选择性运输.大面积膜(面积为3.14 mm^(2),为传统研究的100倍)渗透能测试结果表明,GO-MoS_(2)复合膜的渗透电压与渗透电流都表现优异,在100倍浓度梯度下可获得0.57 W m^(-2)的功率,相较于纯GO薄膜提高了92.7%.2D-2D多层级结构为构筑大面积且制备简单的高效离子选择性薄膜提供了新思路,可为二维材料在盐差能发电乃至海水淡化、气体分离、生物医学等领域的工业化应用提供参考.

基于纳滤反向电渗析法脱硝废液发电试验研究

反向电渗析发电是一种零排放的、可持续的新型技术。在探究以电厂脱硝废液进行盐差能发电的基础上,采用纳滤反向电渗析法耦合技术,研究了耦合发电系统在不同试验条件和不同运行参数下发电输出情况。分别研究了离子交换膜种类、膜堆电极材料、浓淡室进料浓度差、温度差对膜堆输出功率密度的影响。结果表明,以脱硝废液为膜堆进料溶液,膜堆使用阴离子交换膜,使用钌铱钛网电极,以[Fe(CN)6]4-/[Fe(CN)6]3-为氧化还原对的电极溶液,提高淡室进料溶液温度等,均能够提高膜堆输出电化学性能。

浅谈海水淡化暨多功能发电系统的可行性

进入21世纪,由于化石能源与水资源短缺,世界面临的资源压力越来越大。解决水资源短缺的有效途径之一便是海水淡化,在海水淡化的同时,将其他形式能量(温差能、盐差能、太阳能)转化为电能,电能一方面可供海水淡化过程使用,另外可供附近居民生活、工农业生产使用。相对于现有的海水淡化系统,本系统充分体现了节能减排的理念,具有一定优势,有较好的市场推广前景。

海水淡化膜集成系统的发展现状及优势分析

以海水淡化膜集成系统的构建为核心,分析反渗透海水淡化的优势和存在的问题;综合评价膜法预处理-反渗透、反渗透-正渗透、反渗透-压力延迟渗透等几种典型的膜法集成系统;提出利用膜法集成技术进一步降低海水淡化能耗与实现零排放的基本思路与原理.同时,详细介绍海水淡化膜法集成系统在海水淡化过程中海水预处理、盐差发电、浓盐水再利用等方面的具体应用进展,为低能耗零排放的海水淡化膜集成系统的构建提供指导与借鉴.