Membrana de “dos caras” puede generar electricidad, con nada más que agua salada

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Imagine que se mete en un vagón de tren lleno de gente y se da cuenta de que hay uno menos lleno justo en la plataforma. Probablemente querrá moverse lo antes posible.

Las partículas que siguen este acto de equilibrio, conocido como ósmosis, se mueven espontáneamente de un área de alta concentración a una de baja concentración.

Ahora, científicos han usado esta tendencia para crear una membrana productora de energía que puede recolectar corriente eléctrica de nada más que agua salada.

Cuando las sales iónicas, hechas de haces con carga positiva y negativa, se disuelven en agua, los haces se rompen, dejando partículas con carga positiva y negativa libres para participar en la ósmosis.

Al colocar membranas delgadas y cargadas entre el agua salada y el agua dulce, los científicos pueden crear una vía rápida para las partículas fluyan, generando corriente eléctrica.

Pero estas membranas suelen ser caras de fabricar y tienden a gotear con el tiempo.

Eso permite que las partículas vuelvan a pasar en la dirección equivocada, reduciendo la cantidad de electricidad que pueden producir.

Ahora, los investigadores han desarrollado un nuevo tipo de controlador de acceso: una membrana de “dos caras” que tiene diferentes propiedades en cada lado, desde el tamaño de los poros hasta la carga de la membrana.
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Esto fomenta un flujo constante de partículas cargadas de un lado a otro y evita que se desvíen en la dirección equivocada.

Estas llamadas membranas de Janus, que llevan el nombre del antiguo dios romano de las puertas y pasajes, también pueden fabricarse para tener poros de diferentes tamaños y mantener diferentes cargas, lo que les permite aceptar diferentes tipos de partículas.

Los investigadores probaron sus membranas de Janus con agua salada de mar en un lado y agua de río fresca en el otro.

Descubrieron que los dispositivos podían convertir el 35.7% de la energía química almacenada en el agua salada en electricidad utilizable.

Eso es tan eficiente como la mayoría de las turbinas eólicas y más alto que la mayoría de las células solares, informan en Science Advances.

A continuación, los investigadores planean construir membranas más grandes y ver si pueden soportar las condiciones del agua real de mar y río.

Según los investigadores, si la membrana se desempeña también en “lo salvaje”, las nuevas membranas podrían usarse para alimentar comunidades remotas sin otras fuentes de energía renovable en unos pocos años.

Fuente: Science Mag