微小氣泡當幫手，EPFL 用脂質奈米孔讓藍色能源發電功率提升 3 倍
在最新研究中，科學家們提出一種創新的藍色能源技術，利用微小氣泡來解決該領域長期以來面臨的挑戰：如何快速移動離子而不損失選擇性。這項研究由瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）工程學院的亞歷山德拉·拉德諾維奇（Aleksandra Radenovic）教授領導，並於今年 2 月 16 日發表在《Nature Energy》期刊上。
藍色能源是指利用淡水和鹽水混合時產生的潛在能量，這種能量轉換過程在河流與海洋交匯處自然發生。傳統的藍色能源系統在高效運輸離子時，往往難以保持所需的選擇性，這使得其商業化進程緩慢。研究團隊透過在奈米孔上塗覆脂質分子製成的微小氣泡，成功提高離子的流動速度，並顯著改善整體性能。
（Source：EPFL）
這些奈米孔在未塗覆脂質時，離子移動速度非常緩慢，但在添加脂質塗層後，選定的離子能以更低的阻力通過孔道，這個改進使得離子流量大幅增加。Radenovic教授表示，這項研究結合了高孔隙率的聚合物膜和奈米流體裝置的優勢，實現了高效的滲透能量轉換，為基於奈米流體的藍色能源系統開闢了新路徑。
研究團隊製作了1,000個塗覆脂質的奈米孔，並在模擬海水與河水交匯的自然鹽度條件下進行測試，結果顯示該系統的功率密度達到每平方米約15瓦，這是目前聚合物膜技術的2至3倍。
這項研究不僅對藍色能源的發展具有重要意義，還可能對其他能源技術產生廣泛影響。研究的第一作者Yunfei Teng指出，這種由水合潤滑驅動的增強運輸行為是普遍的，並且相同的原理可以擴展到藍色能源設備以外的領域。
（首圖為示意圖，來源：Unsplash）