「淡水と海水の塩分濃度の差により充放電するバッテリーが開発される」記事へのコメント

論文はこれ

[phason (22006)]

"Batteries for Efficient Energy Extraction from a Water Salinity Difference"
F.L. Mantia et al., Nano Lett., 11, 1810–1813 (2011) [doi.org]

単純に言えば以下の反応を使った電池．
5MnO₂ + 2Ag + 2NaCl ↔ Na₂Mn₅O₁₀ + 2AgCl

MnO₂とAg電極を塩水につけるとイオンが浸透していき電流が流れ，Na₂Mn₅O₁₀とAgClを真水につけるとイオンが抜けていって逆向きに電流が流れる．

Re:

[Anonymous Coward]

要するに塩漬けと塩抜きを繰り返す電池ですね。

淡水源、塩水源が入手しやすく環境負荷がかからないという意味では河口は確かによさげだけど、この手のは不純物が問題にならないかなぁ？

※乾燥メンマ買った。塩蔵メンマよりもイイんだけど、塩抜きよりも戻しがさらにマンドクサ

Re:

[phason (22006)]

>この手のは不純物が問題にならないかなぁ？

一応Supporting Infoの方に実際の海水と淡水で実験した結果が載っていて，若干起電力の低下はあるものの動いてはいますね．といっても10時間だけのデータではありますが．
まあメカニズム自体は単純なんで，プレフィルタみたいなもんでイオン以外の不純物を除けばそれなりに動きそうな気はします．

Re:

[highwind (2404)]

毎秒50立方メートルといえば、日本では鵡川がちょうどその流量です。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%B5%A1%E5%B7%9D
この淡水を全部利用出来ると仮定すると、100MW即ち360GWhの発電が
できるということでしょうか。

代わりの素材は、自然に影響を与えないものを考える必要があるので銀以外に
良い素材を見つけるのは大変そうです。

元記事に処理済の下水利用が課題とありますが、phason先生の示されている化学式を見る限り
下水というほどの汚い水にはならない気がするのですが、気のせいでしょうか？

Re:

[Anonymous Coward]

＞この淡水を全部利用出来ると仮定すると、100MW即ち360GWhの発電ができるということでしょうか。

ということは、河口近辺の海域ではそれ以上のエネルギーが発生しているということですかね
＃海の熱容量が半端ない＆ある程度の広範囲で発生するので目立たないんでしょうけれど

Re:

[phason (22006)]

>河口近辺の海域ではそれ以上のエネルギーが発生しているということですかね

塩水の希釈は吸熱反応だったような……
濃い塩水と淡水でいた方がエネルギーは低い．ただしエントロピー項があるので，混ざった方が自由エネルギーは低い．
だから河口付近では，希釈によって水系のエネルギーは高くなり，吸熱で温度が下がる方向に．

今回の件は，エネルギーの高い物をエネルギーの低い物に変えて電力を引き出すのではなく，エネルギーが低くてエントロピーも低い物を，エネルギーが高くてエントロピーも高い状態に変えつつ，電力も引き出す．不足するエネルギーは熱エネルギーから転換

Re:論文はこれ

[Anonymous Coward]

解説、どうもですm(__)m

エントロピーとかが入ってくるとどうもわけがわからないもんで（苦笑）
＃入らなくてもよくわからないのは一緒だけど、レベルが１段上がる（大苦笑）

Re:

[Anonymous Coward]

世の中には中学二年生の女の子に宇宙のエントロピーについて語ってしまい「そんなのわからないよ、理解できないよ」と返答させてしまう事例があります。

※11話まで泣き虫だったのが、12話でキリッとするのが問題