中国科学院理化技术研究所江雷

keepup

现今，能源问题成为人类社会亟待解决的重大问题。众所周知，人类赖以生存的化石能源正日益枯竭，化石能源使用过程中产生的有害物质也在破坏着生态环境。解决该问题的绝佳途径是寻找可替代的新能源。蓝色能源，又称海洋能，是一种蕴藏于海洋中的可再生能源，利用淡水和咸水交汇实现发电。1954年，Pattle发现当海水与河流汇合时，会产生巨大能量。1975年，Loeb将盐度差能提取技术和选择性渗透膜相结合。

       为了捕获盐度差异所产生的巨大能量，通常采用压力延迟渗透（pressure-retarded osmosis，PRO）和反向电渗析（reverse electrodialysis，RED）这两种最常见且具有工业化前景的盐差能转化技术，两种技术都以膜科学为基础。PRO技术使用半渗透膜，膜两侧溶液存在盐度差异，当水从稀溶液进入浓溶液时，薄膜两侧的化学势能达到平衡，水的机械能可转化为电能。RED技术使用离子交换膜，利用离子在膜两侧的浓度差，使离子在薄膜上定向迁移，可将化学能直接转换为电能。近日，中科院理化所江雷院士团队在Cell Press旗下Joule 期刊Future Energy栏目上发表了一篇题为“Bioinspired Nanoporous Membrane for Salinity Gradient Energy Harvesting”的文章，主要讨论了RED技术的发展现状和趋势。