「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:論文はこれ

[highwind (2404)]

自己レスですが、、、。

Na2Mn5O10がどんな物質なのかは検索してもでてこなかったため、よく似た構成の物質の
NaMnO4・3H2O（過マンガン酸ナトリウム）を確認してみたら第一類危険物第一種酸化性固体とありました。

これを含む水の処理のコストがどれくらい付くかが課題になるのでしょう。

Re:論文はこれ

[phason (22006)]

>NaMnO4・3H2O（過マンガン酸ナトリウム）

こいつはMn⁺⁷なんで，凄く酸化力が高いんですよ．だから強酸化性物質として危険物になります．
一方のMnO₂-Na₂Mn₅O₁₀はMnが3.6-4価なんでかなり安定です．
#Mnは3-4価ぐらいがほどほどに安定．

Re:

[Anonymous Coward]

過マンガン酸ナトリウムって水溶液で使うものじゃない？
ちょっと性質違うと思う。

Re:

[Anonymous Coward]

ソディウムクロライドがどんな物質なのかは検索してもでてこなかったため(出てくるけど)、それぞれの成分のNaとClについて調べてみました。

くらい無茶な論法だと思いますが。