حضّر علماء في مجال الطاقة الجديدة أغشية نانوية سائلة ثنائية الأبعاد من الطين لتوليد الطاقة التفاضلية الملحية، وهي نتيجة بحثية تُمثّل بلا شك نقلة نوعية في مجال الطاقة الجديدة. بلغت مساحة الغشاء النانوي السائل ثنائي الأبعاد، المصنوع بالكامل من مواد خام طينية طبيعية، 700 سم²، وحقق أيضًا قدرة خرج طاقة تناضحية تبلغ 8.61 واط/متر مربع في ظل ظروف محاكاة لمياه البحر والأنهار، وهو إنجاز يفوق 1.7 مرة ما حققته الدراسات السابقة من نفس النوع، مما يُرسي مكانة رائدة في مجال توليد الطاقة التفاضلية الملحية من الأغشية ثنائية الأبعاد.
مزايا غشاء السوائل الجديد للطاقة
من المزايا المهمة لهذا الغشاء النانوي السائل ثنائي الأبعاد، الطبيعي بالكامل، ملاءمته الاقتصادية والبيئية. فمقارنةً بمواد الأغشية ثنائية الأبعاد الشائعة، ينخفض استهلاك الموارد طوال دورة الحياة الكاملة بنسبة تصل إلى ١/١٤، وتنخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة تصل إلى ١/٩، وتنخفض تكاليف الإنتاج بنسبة تصل إلى ١/١٣. وتُظهر هذه التخفيضات الكبيرة ليس فقط الفوائد الاقتصادية والموارد، بل أيضًا الفوائد البيئية المهمة.
استقرار غشاء سائل الطاقة الجديد
علاوة على ذلك، يتميز هذا الغشاء النانوي السائل بقدرة توليد طاقة تفاضلية ملحية مستقرة ومتواصلة لدورة طويلة تصل إلى 30 يومًا، مما يوفر قاعدة موثوقة لمواد الأغشية واستراتيجية جديدة لتوليد طاقة تفاضلية ملحية على نطاق واسع. وفي الوقت نفسه، يوفر أفكارًا جديدة لتطوير مواد غشائية ثنائية الأبعاد قابلة للتحضير على نطاق واسع، مما يُتوقع أن يُعزز تطوير وتطبيق تقنيات الطاقة الجديدة القائمة على الأغشية.
تطبيقات الأغشية السائلة للطاقة الجديدة
فيما يتعلق بتوليد طاقة تفاضلية ملحية "خالية من الكربون"، يمكن تطبيق نتائج أبحاث غشاء سائل الطاقة الجديد هذا لالتقاط الطاقة الكهروكيميائية الكامنة التفاضلية الملحية الأيونية لمياه البحر/النهر الطبيعية، ومحلول الملح الصناعي، وغيرها بكفاءة. من خلال بناء مكونات بطاريات التفاضلية الملحية، يمكن لمحطات تخزين الطاقة التقاط طاقة التفاضلية الملحية والاستفادة منها على نطاق واسع. وبصفتها طاقة نظيفة ذات سعة تخزين واسعة واستقرار بيئي قوي، تتميز طاقة التفاضلية الملحية بمزايا النظافة والحماية البيئية، وتوليد طاقة مستقر ومستمر في جميع الأحوال الجوية. ومن الناحية النظرية، يمكن أن يصل إجمالي كمية طاقة التفاضلية الملحية العالمية من الأنهار إلى البحر إلى 2.6 تيراواط، أي ما يعادل 171 طنًا من استهلاك الكهرباء العالمي.
عالمية غشاء سائل الطاقة الجديد
بالإضافة إلى التطبيق في مجال توليد الطاقة التفاضلية بالملح، فإن نتائج أبحاث غشاء السوائل الجديد للطاقة عالمية أيضًا، ويمكن استخدامه كغشاء وظيفي في أنظمة البطاريات مثل بطاريات الليثيوم وبطاريات التدفق السائل لتحسين نقل الأيونات وتحسين كثافة الطاقة وعمر البطارية.
وفي مجال الموارد البيئية وموارد المياه، تظهر وظيفة الفحص الانتقائي للأيونات للأغشية السائلة للطاقة الجديدة أيضًا إمكانات تطبيقية مهمة، بما في ذلك معالجة مياه الصرف الصحي، واستخراج الليثيوم من البحيرات المالحة، وتكرير المحلول الملحي، وتحلية مياه البحر.
تُعد تقنية التحليل الكهربائي العكسي (RED) من أبرز تقنيات توليد الطاقة التفاضلية الملحية الصناعية الواعدة، ومكونها الأساسي هو الغشاء النافذ الانتقائي للأيونات. يجب أن تتمتع الأغشية الانتقائية للأيونات المثالية بانتقائية أيونية عالية ونفاذية أيونية عالية، كما أن خصائص الأغشية النانوية السائلة ثنائية الأبعاد ذات المسام النانوية تُمكّنها من تحقيق التوازن الأمثل بين انتقائية الأيونات ونفاذيتها، مما يُتوقع أن يُحقق كفاءة عالية في تحويل الطاقة في توليد الطاقة التفاضلية الملحية.
من حيث التصنيف الهيكلي، تشمل الأغشية النانوية السائلة بشكل رئيسي هياكل أحادية البعد شبيهة بالثقوب، وثنائية الأبعاد شبيهة بالطبقات، وثلاثية الأبعاد شبيهة بالشبكات. من بينها، يُظهر الغشاء النانوي السائل ثنائي الأبعاد ذو البنية الصفائحية إمكانات كبيرة في تحويل الطاقة التفاضلية الملحية، وقد وصلت القيمة التجريبية لطاقة خرجه التفاضلية الملحية إلى مستوى التطبيقات الصناعية.
تسويق غشاء سائل الطاقة الجديد
من منظور التسويق وحماية البيئة، تعد الأغشية النانوية السائلة ثنائية الأبعاد المصنوعة من المواد الخام الطبيعية أحد الخيارات الجيدة لتحقيق حصاد الطاقة التناضحية واستخدامها على نطاق واسع، وهو ما لا يساعد فقط في تعزيز تطوير تكنولوجيات الطاقة الجديدة، بل يساهم أيضًا في حماية البيئة والحفاظ على الموارد.
شركة بولاند للطاقة المتجددة المحدودة، شركة متكاملة للطاقة الجديدة، تُقدم لكم حلولاً متكاملة عالية الجودة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة. بولاند الآن شركة تابعة لشركة CRRC، وهي مسؤولة عن التوسع الخارجي لأعمال CRRC في مجال طاقة الرياح والطاقة الشمسية. نمتلك سلسلة توريد داخلية متكاملة نسبيًا، وشبكة خدمات، وجودة منتجات وتقنيات ممتازة.
بولاند توفر محطة توليد الكهرباء EPC والاستثمار والاستحواذ في محطة توليد الكهرباء.
لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم فني.
بريدي الإلكتروني: marketing@boland-hydroturbine.com
واشنطن: +8613923745989
