Network
Indonesains - Beberapa peralatan bawah air seperti robot selam dan detektor membutuhkan pasokan energi mereka sendiri untuk beroperasi dalam jangka waktu lama tanpa tergantung pada kapal. Sebuah sistem yang coba diaplikasikan dan murah yang mengekstraksi energi elektrokimia langsung dari air laut saat ini telah dikembangkan untuk mengatasi permasalahan tersebut.
Liang Tang, Hu Jiang, dan Ming Hu dan tim mereka dari Universitas Normal Cina Timur di Shanghai, Universitas Shanghai, dan Akademi Penelitian Ilmu Pengetahuan Lingkungan Cina di Beijing, Cina yang melakukan penelitian tersebut mengatakan untuk melakukannya, sistem perangkat bawah laut dapat secara otomatis beralih di antara dua mode operasi.
Memetakan bentang alam bawah laut, arus, dan suhu, serta memeriksa dan memperbaiki jaringan pipa dan kabel laut dalam adalah beberapa contoh tugas yang dilakukan secara mandiri oleh perangkat bawah air di kedalaman laut. Dalam kondisi ekstrem ini, tantangan bagi sumber energi adalah menghasilkan kepadatan energi yang tinggi (waktu jangka panjang dengan penggunaan daya dasar) dan kepadatan daya tinggi (aliran arus tinggi jangka pendek) untuk kegiatan seperti gerakan cepat.
Para peneliti mengambil inspirasi dari organisme laut yang dapat mengalihkan respirasi sel mereka di antara mode aerobik dan anaerob dengan menggunakan bahan yang berbeda sebagai sumber pernafasannya. Para peneliti telah merancang sumber energi baru yang bekerja dengan prinsip yang sama.
Kunci dari penemuan ini adalah katoda yang terbuat dari biru Prusia, struktur kerangka terbuka dengan ion sianida dan ion besi yang dapat dengan mudah menerima dan melepaskan elektron. Ketika dikombinasikan dengan anoda logam, struktur ini dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dari air laut.
Jika permintaan daya kecil, elektron yang mengalir ke katoda ditransfer langsung ke oksigen terlarut. Karena oksigen terlarut dalam air laut tidak ada habisnya, daya pada arus rendah secara teoritis dapat disediakan untuk waktu yang tidak terbatas. Namun, konsentrasi oksigen terlarut rendah.
Ketika permintaan daya, dan dengan demikian arus, meningkat tajam, tidak ada cukup oksigen di katoda untuk segera mengambil semua elektron yang masuk. Biru Prusia karena itu harus menyimpan elektron ini dengan mengurangi keadaan oksidasi atom besi dari +3 menjadi +2. Untuk menjaga keseimbangan muatan, ion natrium bermuatan positif masuk ke dalam kerangka kerja.
Sistem baru ini sangat stabil dalam air laut korosif dan dapat tahan terhadap berbagai lingkungan, berjalan terus menerus selama empat hari dalam mode energi tinggi tanpa kehilangan daya.
Hasil penelitian tersebut telah dipublikasikan dalam jurnal Angewandte Chemie dengan judul "An Auto-Switchable Dual-Mode Seawater Energy Extraction System Enabled by Metal-Organic Frameworks."***
