maart 2022 - Jaarbeurs
Energie / 04 juni 2021

Nieuw soort membraan brengt opwekken blauwe energie dichterbij

Een nieuw soort membraan maakt het opwekken mogelijk van zogeheten ‘blauwe energie’. Deze energie ontstaat op het moment dat twee vloeistoffen met verschillende saliniteit met elkaar vermengen. Dit gebeurt van nature onder meer bij de overgang van zoet naar zout water.

Onderzoekers van de Canadese McGill University demonstreren een techniek voor de productie van membranen die blauwe energie kunnen opwekken. Selectief doorlaatbare membranen spelen een belangrijke rol bij het opwekken van deze vorm van duurzame energie. Deze membranen laten slechts één deel van een zoutwateroplossing door, wat de watermoleculen of opgeloste zoutionen kunnen zijn. Dit proces wordt ook wel osmose genoemd.

Osmotische energiecentrale

Experimenten met het opwekken van blauwe energie zijn niet nieuw. Zo zijn verschillende grootschalige projecten opgezet, waaronder de Statkraft osmotische energiecentrale in Tofte in Hurum, Noorwegen. Beschikbare membranen hebben tot nu toe echter een beperkte efficiëntie. Wel zijn er ontwikkelingen met membranen gefabriceerd uit nanomaterialen. De productie hiervan in componenten die groot en sterk genoeg zijn voor praktijktoepassingen is echter complex.

Een nieuwe productietechniek ontwikkeld door onderzoekers van de McGill University kan uitkomst bieden. De onderzoekers beschreven de techniek onlangs in Nano Letters. “In ons project richten wij ons op het remediëren van de onvermijdelijke mechanische fragiliteit bij de inzet van de uitstekende selectiviteit van dunne 2D-nanomaterialen door het fabriceren van een hybride membraan bestaande uit hexagonaal boornitride (hBN) monolagen, ondersteund door silicone nitride membranen”, zegt Khadija Yazda, die als onderzoeker van de Department of Physics van de McGill University betrokken is bij het project.

Tip-controlled local breakdown

De onderzoekers zetten een techniek ontwikkeld door de McGill University genaamd ’tip-controlled local breakdown’ (TCLB) in bij de productie van selectief doorlaatbare membranen. Met behulp van deze technieken boren zij op microscopische schaal gaatjes in hun membraan, die ook wel nanoporiën heten.

“Onze experimenten op het gebied van porie-porie interactie in nanoporie arrays toont aan dat de optimale membraanselectiviteit en algehele vermogensdichtheid realiseerbaar is met een porieruimte die de behoefte aan een hoge dichtheid van poriën combineert met een groot geladen oppervlak (≥ 500nm) rondom iedere porie”, aldus Yazda.

Opschalen

Tijdens hun experimenten zijn de onderzoekers erin geslaagd een array van 20 bij 20 porie te creëren op een membraanoppervlak van 40µm². De onderzoekers melden dat de TCLB-techniek ook geschikt is voor de productie van veel grotere arrays. “Een logische volgende stap voor dit onderzoek is het opschalen van deze aanpak voor niet alleen grootschalige energiecentrales, maar ook nano- of micro-energiegenerators”, licht Yazda toe.

Auteur: Wouter Hoeffnagel

Deel dit artikel

Meer nieuws

Duitse Isar Aerospace voert eerste testvlucht uit met Spectrum-raket

Duitse Isar Aerospace voert eerste testvlucht uit met Spectrum-raket

(PARTNER NIEUWS)
Lucht & Ruimtevaart / 31-03-2025
(productnews)
Het Duitse ruimtevaartbedrijf Isar Aerospace voerde deze week zijn eerste testvlucht uit met zijn Spectrum-raket. Hoewel de...
Het Duitse ruimtevaartbedrijf Isar Aerospace voerde deze week zijn eerste testvlucht uit met zijn Spectrum-raket. Hoewel de raket slechts dertig seconden in de lucht bleef en uiteindelijk neerstortte, spreekt het...
Lucht & Ruimtevaart / 31-03-2025
Lees meer

Spinnend, draaiend licht zou de volgende generatie elektronica kunnen aandrijven

(productnews)
Onderzoekers hebben voortgang geboekt in het oplossen van een decennia-oude uitdaging op het gebied van organische...
Onderzoekers hebben voortgang geboekt in het oplossen van een decennia-oude uitdaging op het gebied van organische halfgeleiders en nieuwe mogelijkheden geopend voor de toekomst van elektronica. De onderzoekers, onder leiding...
Algemeen / 31-03-2025
Lees meer

Bambu Labs combineert 3D-printer met lasersnijder en -graveerder

(productnews)
Bambu Labs lanceert de H2D, een nieuwe 3D-printer die in verschillende opzichten afwijkt van zijn voorgangers. Zo is de...
Bambu Labs lanceert de H2D, een nieuwe 3D-printer die in verschillende opzichten afwijkt van zijn voorgangers. Zo is de printer voorzien van printkop met twee spuitmonden – ook wel nozzles...
High tech / 30-03-2025
Lees meer

Clearwings en Falcon testen Cessna 150 op Kempen Airport

Clearwings en Falcon testen Cessna 150 op Kempen Airport

(PARTNER NIEUWS)
Lucht & Ruimtevaart / 27-03-2025
(productnews)
Startup Clearwings en het studententeam Falcon van de Technische Universiteit Eindhoven voerden vorige week een publieke...
Startup Clearwings en het studententeam Falcon van de Technische Universiteit Eindhoven voerden vorige week een publieke test-taxirit met een volledig elektrisch aangedreven Cessna 150 uit op Kempen Airport. Clearwings is...
Lucht & Ruimtevaart / 27-03-2025
Lees meer

Blijf op de hoogte, schrijf je in voor onze nieuwsbrief

Je ontvangt maximaal 1x per week het laatste nieuws per email.
Inschrijven