< Terug naar vorige pagina

Project

Omgekeerde Electrodialyse voor energie-terugwinning: Materiaalontwikkeling en prestatie-evaluatie

Zout-gradiënt stroom door middel van omgekeerde elektrodialyse (afgekort SGP-RED), zogenaamde Blue Energy, is een veelbelovende membraan-gebaseerde hernieuwbare en duurzame energie-generatie technologie. Zout gradiënt energie kan gedefinieerd worden als de energie die vrijkomt tijdens het mengen van twee oplossingen met verschillende zoutconcentraties. Een gecontroleerde menging in een RED stack geeft de mogelijkheid om de mixenergie direct om te zetten naar elektriciteit door middel van redox reacties. Alternerende plaatsing van kation uitwissel membranen (CEMs) en anion uitwissel membranen (AEMs) vormen de benodigde compartimenten voor de gecontroleerde menging. Als hoog- en laaggeconcentreerde oplossingen worden gevoed in compartimenten naast elkaar, treedt er een elektrochemisch potentiaalverschil op wat de ionen van de hoge naar de lage concentratie doet willen gaan. Echter, alleen ladingen met een tegenovergestelde lading aan de vaste lading in het membraan kan door het membraan diffunderen. Dat wil zeggen dat voor een ideaal membraan alleen kationen getransporteerd kunnen worden door een CEM. Op deze manier kan een flux van ionen worden gegenereerd in de stack.

In hoofdstuk 1 wordt de theorie achter deze technologie behandeld. In hoofdstuk 2 wordt het effect van natuurlijk rivier (van de Amantea in Italië) en zeewater experimenteel bestudeerd door middel van labschaal RED stacks. In hoofdstuk 3 wordt gekeken naar de invloed van Mg2+ in zeewater en brijn op RED stroom productie. In hoofdstuk 4 worden nieuwe CEMs ontwikkeld door polysulfon te sulfoneren met chlorosulfonzuur. Dit polymeer wordt vervolgens gebruikt om een assymetrisch membraan te maken door middel van fase inversie. In hoofdstuk 5 wordt een mengsel van commercieel-beschikbaar polyethersulfon en gesulfoneerd polyethersulfon gebruikt om membranen te maken door middel van fase inversie. Deze membranen worden vergeleken met commerciële membranen. In hoofdstuk 6 wordt deze thesis samengevat en wordt er vooruitgekeken naar toekomstig werk op dit gebied.

Datum:26 sep 2016 →  30 apr 2021
Trefwoorden:reverse electrodialysis, salinity gradient power, ion exchange membrane preparation
Disciplines:Systeembiologie, Medische biochemie en metabolisme, Biochemie en metabolisme, Elektrische energietechniek, Energieopwekkings-, conversie- en opslagtechniek
Project type:PhD project