УДК 621.362

СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ЗА СЧЕТ СМЕШИВАНИЯ ПРЕСНОЙ И СОЛЕНОЙ ВОДЫ

Вассель Сергей Сергеевич1, Вассель Наталья Петровна1, Павлова Ирина Васильевна1, Радченко Ростислав Олегович1
1Филиал Московского государственного университета технологии и управления имени К. Г. Разумовского в г. Ростове-на-Дону

Аннотация
На базе концентрационного гальванического элемента разработанf концепция устройства для генерации электрической энергии при смешивании пресной и соленой воды.

Ключевые слова: концентрационный гальванический элемент, осмос


DEVICE FOR GENERATING ELECTRIC POWER BY MIXING FRESH AND SALT WATER

Vassel Sergei Sergeevich1, Vassel Natalia Petrovna1, Pavlova Irina Vasilievna1, Radchenko Rostislav Olegovich1
1Branchin in Rostov-on-Don of Moscow State University of Technology and Management named after KG Razumovsky

Abstract
Novel device based on concentration galvanic cell is developed. Suggested device generate electricity using an entropy of fresh and salt water mixing.

Рубрика: 02.00.00 ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Вассель С.С., Вассель Н.П., Павлова И.В., Радченко Р.О. Способ генерации электрической энергии за счет смешивания пресной и соленой воды // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 10 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/10/72732 (дата обращения: 03.06.2017).

Экологические чистые источники энергии – это источники, которые не наносят вред окружающей среде. К ним относятся источники с использованием солнечной энергии, энергии ветра, воды, земли гейзеров. Один из новых источников экологически чистой энергии- это энергия осмоса. Осмотическое давление между морской и пресной водой эквивалентно давлению столба воды в400 метров, в отличие от энергии солнца и ветра энергия осмоса от погоды не зависит, а в отличие от ГЭС не требует строительства плотин.

На данный момент генерация осмотической энергии осуществляется механическим способом: сосуды с соленой и пресной водой разделены полупроницаемой мембраной. Благодаря осмотическому давлению уровень жидкости в сосуде с соленой водой поднимается, и этот перепад уровней жидкости можно использовать для генерации механической или электрической энергии. Недостаток метода: высокие потери энергии, поскольку электрическая мощность генерирует в два этапа.

В мире существует, первая и единственная осмотическая электростанция построена компанией Statkraft в норвежском городке Тофте. Эта электростанция пока вырабатывает очень мало энергии: примерно 2—4 киловатта.

Удельная мощность мембран, используемых на электростанции, составляет 1 Вт/м². Показатель, который позволит сделать станции рентабельными — 5 Вт/м². Для увеличения удельной мощности необходимо повысить скорость диффузии воды, а для увеличения скорости диффузии надо использовать более тонкие мембраны. На данной станции это сделать трудно, т. к. велика разность давлений по разные стороны мембраны.

Мы разрабатываем новый способ преобразования энтропии перемешивания пресной и соленой вод в электрическую энергию, позволяющий использовать более тонкие мембраны. В этом нам поможет хорошо знакомый концентрационный гальванический элемент.

В последнее время растет интерес к концентрационным гальваническим элементам как источникам энергии [1]-[5].

Схема нашего элемента:

соленая вода | | полупроницаемая мембрана | | рабочий раствор с высокой концентрацией | | пористая диафрагма | | рабочий раствор низкой концентрации | | полупроницаемая мембрана | | пресная вода. Схема элемента изображена на рис.1.

Рис.1. Схема концентрационного гальванического элемента, работающего на пресной и соленой воде.

Осмотическое давление в рабочем растворе с низкой концентрацией выше, чем осмотическое давление в пресной воде, так что вода проходит через полупроницаемую мембрану в концентрации гальванического элемента и поддерживает низкую концентрацию электролита вблизи первого электрода.
Осмотическое давление соленой воды, наоборот, выше, чем осмотическое давление рабочего раствора высокой концентрации. Таким образом, вода проходит через полупроницаемую мембрану из концентрационного гальванического элемента и поддерживает высокую концентрацию электролита вблизи второго электрода. Таким образом, раствор хлорида натрия не участвует в реакции, но поглощает воду из рабочего раствора высокой концентрации.


Библиографический список
  1. Vassel S.ELECTROCHEMICAL WAY OF CONVERTING GEOTHERMAL AND LOW-POTENTIAL HEAT ENERGY INTO ELECTRICITY//JP Journal of Heat and Mass Transfer.2015.Vol.11, № 2. p.169-176.
  2. Вассель С.С., Вассель Н.П.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ//Современные научные исследования и инновации. 2014. № 4 (36). С.20.
  3. Vassel S.S.THERMOGALVANIC CELL WITH CAMERA FOR WATER VAPOR TRANSFER IS EFFECTIVE DEVICE FOR CONVERTING HEAT INTO ELECTRICITY IN LOW TEMPERATURE GRADIENTS//Современные научные исследования и инновации. 2014. № 6-1 (38). С. 44.
  4. Вассель С.С., Вассель Н.П. КОНЦЕПЦИЯ КОНЦЕНТРАЦИОННОГО ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА, РАБОТАЮЩЕГО НА СОЛЕНОЙ И ПРЕСНОЙ ВОДЕ//Современные научные исследования и инновации. 2014. № 5-1 (37). С. 52.
  5. Vassel S.S.NON-MEMBRANE DEVICE FOR GENERATING ELECTRICAL POWER USING FRESH AND SALT WATER MIXING: CONCEPT AND EARLY RESULTS//Современные научные исследования и инновации. 2015. № 11 (55). С. 229-234.


Все статьи автора «Вассель Сергей Сергеевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: