Ingeniører fra Rutgers University i USA har banet vejen for, at vi kan få fat i den såkaldte blå energi, som kan høstes de steder, hvor flodvand løber ud i havet.
Blå energi produceres ved, at positive natrium-ioner vandrer fra et kar med saltvand gennem en membran over i et kar med ferskvand, samtidig med at membranen holder de negative klor-ioner tilbage.
Resultatet er en spændingsforskel mellem de to kar, som kan udnyttes ved at forbinde dem med elektroder.
Sådan produceres blå energi:
Havvandet er fyldt af elektriske ladninger
Salt, som er opløst i vandet, optræder som positive natriumioner og negative klorioner.
Positiver ioner vandrer gennem nanorør
Membranen er fyldt med nanorør af bornitrit, som kun tillader de positive ioner at slippe igennem.
Spændingsforskellen vokser mellem vandene
Efterhånden som flere og flere ioner vandrer fra saltvandet til ferskvandet, stiger forskellen på ladningerne i de to vandbeholdere.
Kraftværk høster den elektriske strøm
Spændingsforskellen mellem de to beholdere skaber en strøm af elektroner, som vandrer via elektroder fra saltvandet til ferskvandet. Den elektriske strøm høstes i et kraftværk, som sender den ud i elnettet.
Forskere har tidligere skabt membraner, der var fyldt med nanorør af bornitrit, som ionerne kunne flyde igennem, men de har ikke været effektive nok.
Problemet er at få nanorørene til at sidde tæt sammen og vinkelret på membranens flade, så tilstrækkelig mange ioner kan trænge igennem.
Det er nu lykkedes for de amerikanske ingeniører. Deres idé var at gøre nanorørene magnetiske og herefter bruge et magnetfelt til at manipulere dem på plads og sætte sig rigtigt i den polymerfilm, membranen består af.
Forskerne gav først nanorørene en positivt ladet belægning og badede dem derefter i en opløsning med partikler af jernoxid.
Herefter var det muligt at kontrollere nanorørenes orientering helt præcist i den flydende polymermasse. Da massen størknede, havde forskerne en 6,5 mikrometer tyk membran med 10 millioner nanorør pr. kvadratcentimeter.
Hvert år flyder 37.000 km3 flodvand ud i havene. I mødet mellem ferskvand og saltvand, som fx her ved Guinea-Bissau i Vestafrika, kan den blå energi udnyttes.
I de efterfølgende test viste det sig, at membranen producerede fire gange så meget elektricitet som tidligere membraner.
Effektiviteten kan formentlig forbedres yderligere, fordi kun to procent af nanorørene var åbne i begge ender.
Forskerne vil derfor finde nye måder at ætse begge sider af membranen på, så flere af rørene åbnes op.
Potentialet i blå energi er enormt. Hvis mødet mellem alt verdens flodvand og havvand blev udnyttet, ville det generere 2,6 terawatt blå elektricitet – svarende til elproduktionen på 2000 atomkraftværker.