Los cient\u00edficos han sabido desde la d\u00e9cada de 1950 que es te\u00f3ricamente posible generar electricidad a trav\u00e9s del movimiento del agua en lugares donde se encuentran el agua de mar y el agua de r\u00edo. Este tipo de tecnolog\u00eda se denomina generaci\u00f3n de energ\u00eda osm\u00f3tica o energ\u00eda azul. Aunque se han construido prototipos de esta tecnolog\u00eda, todav\u00eda se est\u00e1n realizando investigaciones para demostrar que esta tecnolog\u00eda es escalable y confiable. En una revisi\u00f3n de la literatura publicada el 28 de mayo en Nano Research Energy, los investigadores analizaron los diferentes tipos de materiales que se pueden usar en la generaci\u00f3n de energ\u00eda osm\u00f3tica.<\/p>\n\n\n\n
“Hay varios lugares en la tierra donde el agua de mar y el agua de r\u00edo se mezclan naturalmente. El agua de mar contiene iones cargados positivamente, como iones de sodio, e iones cargados negativamente, como iones de cloruro. Utilizando membranas cargadas electrost\u00e1ticamente que son selectivas para una especie de ion mientras bloquean el otro puede generar electricidad que puede alimentar dispositivos electr\u00f3nicos o almacenarse en bater\u00edas”, dijo el autor del art\u00edculo Javad Safaei, investigador del Centro de Tecnolog\u00eda de Energ\u00eda Limpia de la Universidad de Tecnolog\u00eda de S\u00eddney en Australia.<\/p>\n\n\n\n
La generaci\u00f3n de energ\u00eda osm\u00f3tica es prometedora como alternativa a los combustibles f\u00f3siles por varias razones. El agua salada est\u00e1 f\u00e1cilmente disponible, el principal producto de desecho de esta t\u00e9cnica es el agua salobre y, a diferencia de la energ\u00eda e\u00f3lica y solar, la electricidad producida a trav\u00e9s de este m\u00e9todo no es intermitente. La investigaci\u00f3n sugiere que este m\u00e9todo podr\u00eda producir alrededor de un teravatio, o un bill\u00f3n de vatios, cada a\u00f1o. Esto es en comparaci\u00f3n con la producci\u00f3n solar global (710 gigavatios) y la producci\u00f3n de energ\u00eda e\u00f3lica (730 gigavatios), a partir de 2020.<\/p>\n\n\n\n
Debido a que la investigaci\u00f3n avanza a un ritmo tan r\u00e1pido, esta revisi\u00f3n de la literatura compar\u00f3 los diferentes tipos de materiales 2D que se han estudiado para su uso en la generaci\u00f3n de energ\u00eda osm\u00f3tica. Para generar electricidad, el agua deber\u00e1 pasar a trav\u00e9s de una membrana. Si hay dos c\u00e1maras de agua con diferente salinidad, el agua salada se mover\u00e1 a trav\u00e9s de la membrana hacia la c\u00e1mara con menos agua salada. Como esta membrana se pueden utilizar diferentes tipos de materiales con diferentes propiedades y beneficios. El nuevo art\u00edculo de revisi\u00f3n analiz\u00f3 c\u00f3mo se fabricaron los materiales, sus caracter\u00edsticas f\u00edsicas, las propiedades de transporte de iones y su capacidad para generar energ\u00eda a trav\u00e9s de la \u00f3smosis.<\/p>\n\n\n\n
“Actualmente, estas membranas se fabrican utilizando una variedad de materiales. Entre todos, los materiales 2D se destacan como el candidato m\u00e1s prometedor debido a sus altas conductividades i\u00f3nicas, alta resistencia mec\u00e1nica, capacidades de producci\u00f3n a gran escala y la capacidad de transformarse en capas ultrafinas. Adem\u00e1s, se pueden fabricar varias nanoestructuras con un rendimiento mejorado mediante el uso del h\u00edbrido de materiales 2D con otros nanomateriales”, dijo Safaei.<\/p>\n\n\n\n
A trav\u00e9s de esta revisi\u00f3n, los investigadores esperan crear conciencia sobre la generaci\u00f3n de energ\u00eda osm\u00f3tica a trav\u00e9s de materiales 2D. “El mensaje m\u00e1s importante que tenemos es presentar primero el concepto de convertir la diferencia de concentraci\u00f3n de sal del agua de mar\/agua de r\u00edo en electricidad a una audiencia m\u00e1s amplia. Tambi\u00e9n esperamos acelerar el progreso de la investigaci\u00f3n en este campo especificando a\u00fan m\u00e1s el enfoque en materiales 2D, que son los m\u00e1s prometedores para fabricar membranas conductoras de iones de alto rendimiento”, dijo Safaei.<\/p>\n\n\n\n
De cara al futuro, los investigadores esperan ampliar la escalabilidad de la generaci\u00f3n de energ\u00eda osm\u00f3tica utilizando materiales 2D, pero es necesario realizar m\u00e1s investigaciones. “Los materiales 2D son actualmente las clases de materiales m\u00e1s prometedoras que pueden fabricar dispositivos pr\u00e1cticos que convierten los potenciales qu\u00edmicos del agua de mar\/agua de r\u00edo en electricidad. Prevemos que una mayor investigaci\u00f3n en materiales 2D hace que la generaci\u00f3n pr\u00e1ctica de energ\u00eda de gradiente de salinidad est\u00e9 un paso m\u00e1s cerca de la realidad, dijo Safaei.<\/p>\n\n\n\n