Wetenschappers maken bizarre energiebron plots 1000x krachtiger: ijs dan tóch geschikt voor stroomopwekking?

In dit artikel:

Onderzoekers van ICN2, Xi’an Jiaotong University en Stony Brook University publiceerden recent in Nature Materials dat ijs veel sterker elektriciteit kan produceren wanneer er zout aan wordt toegevoegd — tot duizend keer meer dan puur ijs. Waar eerder al bleek dat ijs via flexo-elektriciteit (elektriciteit door ongelijkmatige vervorming) een zwak elektrisch signaal kan genereren, verhoogt zout de output drastisch doordat het tijdens bevriezing microscopische kanaaltjes met vloeibaar water en ionen tussen ijskristallen achterlaat. Bij buigen verplaatsen die ionen van samengedrukte naar uitgerekte zones, wat een stroom oplevert.

Het team testte verschillende vormen (kegels, balken, platen) en gebruikte driepuntsbuigtesten om de opbrengst te meten; zoutijs behaalde waarden vergelijkbaar met sommige commerciële piezo-elektrische materialen. Daardoor ontstaan toepassingen zoals goedkope, in situ energieharvesting en sensoren in koude gebieden — zelfs mogelijkheden voor installaties op ijzige maanoppervlakken zoals Europa en Enceladus worden genoemd.

Er blijven echter belangrijke nadelen: de elektrische opbrengst daalt na veel buigcycli soms tot 80% en veel energie gaat verloren als warmte, zodat de rendementen nog achterblijven bij gevestigde piezo-materialen. Ingenieurs moeten dus oplossingen vinden voor levensduur en efficiëntie voordat zoutijs praktische, duurzame energiebronnen kan worden.