海水和河水中离子吸附与电极充电产生的“蓝色能源”
统计力学
2015-05-20 v1
摘要
在淡水和海水混合的地方（例如河口），会产生大量的熵。如果加以适当利用，这种混合过程是一个潜在的巨大可持续能源来源，例如通过分别浸没在盐水和淡水中的多孔电极的循环充放电过程[D. Brogioli, Phys. Rev. Lett. 103, 058501 (2009)]。本文采用修正的Poisson-Boltzmann自由能密度泛函，计算了带电电极上的离子吸附与脱附，并由此推导出一个循环的电功。针对两个给定的盐浴，我们提出了最优（最高效）的循环，该循环包含两个正则和两个巨正则（放）充电路径，类似于众所周知的卡诺循环——其从两个热浴的热功转换包含两个等温和两个绝热路径。我们还提出了一种稍作修改的循环，可应用于淡水水流有限的情况。
引用
@article{arxiv.1012.4946,
title = {"Blue energy" from ion adsorption and electrode charging in sea- and river water},
author = {N. Boon and R. van Roij},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.4946},
year = {2015}
}
备注
7 Figures