研究探索以冰为基础的发电
2025-01-09 19:13

研究探索以冰为基础的发电

  

  Research on Ice Electricity is Heating Up

  去年,来自美国和加拿大的研究人员在《公共科学图书馆·综合》上发表报告称,他们用冰制造出了电池。电输出很适中,只有0.1毫瓦。但这可能是好事即将到来的迹象。科学家们花了两个季节的时间来设计和生产能够发电的电化学电池。

  丹尼尔·赫尔曼博士和马修·雷塔拉克博士于2015年在加拿大蒙特利尔的欧洲政治研究联盟会面。赫尔曼介绍了用冰制作太阳能电池板的想法,雷塔拉克是会议的讨论者。

  赫尔曼说:“我认为双方都尊重和热爱研究。”他们继续开发不同的原型。最终胜出的模型使用酸和一些添加剂在两层冰之间制造pH值的差异。

  冰中最易移动的电荷载体是质子,因此,由于pH值的不同,质子从一层移动到另一层是有道理的。带电粒子的运动是电池发电的原理。

  在这种情况下,食盐、高岭石粘土和磷酸二钾有助于捐赠或接受带电粒子,以及盐酸。用筛网和铝片作为电极。

  实验中使用的材料都是常见的,而且通常被认为是安全的。这让人想知道使用更优化的材料会有什么可能。此外,加入光敏粒子可能会产生染料敏化太阳能电池。

  染料敏化太阳能电池最初的实验是使用从菠菜中提取的叶绿素来改变局部pH值以响应阳光。虽然电力输出可能很小,但重要的一点是,高纬度地区的大片土地可能是可用的。

  在人类寻求从化石燃料过渡的过程中,田地、湖泊或其他开阔的土地可能会得到安全的充分利用。本实验选用的添加剂是考虑其在环境中的相对安全性。

  冰发电也揭示了目前科学界面临的一个更持久的问题。生命从何而来?目前的想法是,生物要么起源于火山、地热田附近的小池塘,要么起源于洋中脊附近。但是有一个问题。RNA在没有膜的情况下会被稀释,因此无法起到催化剂的作用。

  冰设置解决了这个问题。RNA可能仍然集中在小区域,例如彗星或陨石的冰上。因此,从冰中发电可以为这样的冰冷陨石(如默奇森陨石)或早期雪球地球上具有自我催化作用的RNA的有机体发育的开始提供原始代谢。

  这两种想法都不是那么牵强。用冰制成的太阳能电池板在某些情况下可能很有用。关于生命起源的冰冷世界假说或许可以解释为什么我们现在在地球上看不到任何早期阶段。

  赫尔曼博士目前是南卡罗来纳州斯帕坦堡伍福德学院环境研究的客座助理教授。Retallack博士是在多伦多卡尔顿大学进行实验的。

  更多信息:Daniel S. Helman等人,水冰的电化学电池?初步方法和结果,PLOS ONE(2023)。DOI: 10.1371 / journal.pone.0285507期刊信息:PLoS ONE由沃福德学院提供引文:研究探索基于冰的发电(2024,6月10日)检索自2024年6月10日https://techxplore.com/news/2024-06-explores-ice-based-electricity-generation.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

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