水力發(fā)電對(duì)于能源可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。生物基水電材料增加了這一戰(zhàn)略的吸引力。盡管前景廣闊，但由于其對(duì)淡水的依賴以及固有的低功率輸出，它也面臨著挑戰(zhàn)。
近日，海南醫(yī)學(xué)院Rong Cao，華南理工大學(xué)Junfei Tian通過堿度梯度發(fā)電的能量證明了利用堿性廢水開發(fā)基于離子濃度梯度的全木材水誘導(dǎo)發(fā)電機(jī)（WEG）的可行性。
文章要點(diǎn)
1）間歇性的水滴使電解質(zhì)分布不均勻，并使得脫木質(zhì)素木材沿著排列的纖維素納米通道的離子濃度差異，從而提供電力。
2）使用堿庫（包括工業(yè)廢水）的做法進(jìn)一步有助于發(fā)電。邊長為2 cm的立方體WEG可以產(chǎn)生約1.1V的超高開路電壓和高達(dá)320μA的短路電流，相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)了6.75μW cm?2的功率輸出。
3）串聯(lián)的WEG可用作商業(yè)電子產(chǎn)品和自供電系統(tǒng)的能源。因此，該設(shè)計(jì)提供了雙重價(jià)值主張，允許可持續(xù)的能源生產(chǎn)和廢水再利用。
參考文獻(xiàn)
Kun Zhang, et al, All-Wood-Based Ionic Power Generator with Dual Functions for Alkaline Wastewater Reuse and Energy Harvesting, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c00990
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00990
