Faça a experiência!

Ponha em contato um reservatório de água salgada e um reservatório de água doce, por intermédio de membranas semipermeáveis adaptadas. É, então, possível produzir eletricidade de dois modos diferentes, a partir dos gradientes salinos. O primeiro explora a diferença de pressão osmótica entre os dois reservatórios, diferença esta que permitirá fazer girar uma turbina. O segundo consiste em utilizar as membranas, deixando passar apenas os íons. Entendemos imediatamente que a capacidade teórica desta energia osmótica concentrada nas embocaduras dos rios é, sem sombra de dúvida, gigantesca! Estamos falando de pelo menos 1 Terawatt disponível, seja: o equivalente a 1.000 reatores nucleares. Sim, mas as performances obtidas pelas tecnologias atuais que permitem recuperar esta energia osmótica são ainda muito baixas, da ordem de 3 Watts por metro quadrado de membrana.

Daí o interesse dos trabalhos realizados pelos físicos do Instituto Luz Matéria (CNRS/Universidade Claude Bernard, Lyon 1, França), em colaboração com o Instituto Néel (CNRS), e cujos resultados foram publicados na revista Nature.

Inspirando-se na biologia e nas pesquisas sobre os canais celulares, conseguiram pela primeira vez medir o escoamento osmótico atravessando um único nanotubo. Para tanto, utilizaram um dispositivo experimental, composto de uma membrana impermeável e eletricamente isolante, sendo esta membrana perfurada com um único orifício, pelo qual os pesquisadores fizeram passar um nanotubo de nitreto de boro (BN), com um diâmetro exterior de algumas dezenas de nanômetros. Utilizaram a ponta de um microscópio de tunelamento para conseguir este feito. Restava a seguir mergulhar dois eletrodos no líquido, numa extremidade e outra do nanotubo, a fim de medir a corrente elétrica que atravessa a membrana. A corrente é da ordem de um nanoampère, ou seja: mil vezes aquela produzida pelos outros métodos atualmente utilizados para tentar recuperar esta energia osmótica.

Diagrama esquemático da experiência: é estudado o transporte osmótico da água através de um nanotubo de Boro-Nitrogênio transmembranário.

Créditos: Laurent Joly (ILM).

Se extrapolarmos os resultados obtidos por estes pesquisadores para uma escala maior, uma membrana de 1 m² de nanotubos de Boro-Nitrogênio teria uma capacidade de cerca de 4 KW e seria capaz de gerar até 30 MW hora por ano. Desempenhos de três ordens de grandeza superiores àqueles obtidos pelos protótipos de centrais osmóticas atualmente em serviço. No momento, os pesquisadores consideram fazer membranas constituídas de nanotubos de nitreto de boro e testar, paralelamente, o desempenho de nanotubos de composições diferentes.

BE (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor - O trabalho "Giant osmotic energy conversion measured in a single transmembrane boron nitride nanotube", que deu origem a esta notícia, é de autoria de Alessandro Siria, Philippe Poncharal, Anne-Laure Biance, Rémy Fulcrand, Xavier Blase, Stephen T. Purcell e Lydéric Bocquet, tendo sido publicado na revista Nature, volume 494, págs. 455-458 (2013), DOI:10.1038/nature11876.

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