一种基于离子液体的太阳能驱动盐差渗透发电装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于离子液体的太阳能驱动盐差渗透发电装置及方法，装置中，第一腔室和第四腔室分别盛放具有上临界共溶温度(UCST)和下临界共溶温度(LCST)的水‑离子液体混合物，常温下，第一腔室中混合物分为两相，而第四腔室中混合物为单一均相，两腔室外壁面均涂有太阳光选择性吸收涂层；第二腔室与第一腔室通过半透膜相连，与第三腔室通过纳米多孔离子选择膜相连，第二腔室内盛有海水；第三腔室与第四腔室通过半透膜相连，第三腔室内也盛有海水。经过太阳光照射，第一腔室和第四腔室中的液体温度均上升，第一腔室中两相融合，上层液体渗透压提高，驱使第二腔室中水分进入第一腔室，从而提高第二腔室海水浓度；第四腔室中混合物分离为两相，上层水富集相中的水分在渗透压差驱使下，进入第三腔室，降低第三腔室海水浓度，从而在第二腔室和第三腔室间形成离子浓度梯度。离子在浓度梯度驱动下，从第二腔室经纳米多孔离子选择膜向第三腔室定向迁移，形成离子通量发电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电，特别涉及一种基于离子液体的太阳能驱动盐差渗透发电装置及方法。

技术介绍

1、我国拥有丰富的海岛资源，海岛是人民生产生活的重要地区。然而，由于海岛的地理位置通常较为偏僻，其基础设施建设往往较为落后，面临着电力短缺的困境。太阳能分布广泛、蕴含量大，对其进行合理地开发利用是解决海岛能源困境的重要方式。

2、目前海岛利用太阳能的主要方式为太阳能光伏发电，利用光伏板的光生伏特效应，直接将太阳能转换为电能，实现电能供给。然而，由于海岛具有特殊的盐雾环境，会引起光伏板表面结晶，大幅降低了光电转换效率，限制了光伏发电技术在海岛环境下的应用。

3、盐差渗透发电技术是一种利用不同浓度溶液之间化学电位差进行发电的方式，具有高效、清洁等优点。但盐差渗透发电技术需要拥有不同浓度的盐溶液，这在缺乏淡水资源的海岛环境下难以满足。目前有一些技术通过对海水进行处理，获得盐度梯度进行发电。如专利cn111392796b通过利用太阳能加热海水，使其蒸发浓缩，从而得到高浓度海水。利用高浓度海水和普通海水之间的浓度梯度，驱动离子迁移进行发电。然而，由于海本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于离子液体的太阳能驱动盐差渗透发电装置，其特征在于，包括发电模块、流体控制模块和电能输出模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于离子液体的太阳能驱动盐差渗透发电装置，其特征在于：所述第一腔室中的水-UCST型离子液体混合物具有上临界共溶温度，UCST型离子液体的上临界共溶温度范围为50-60℃，常温下混合物分为上层水富集相和下层UCST型离子液体富集相，发电开始之前，通过控制UCST型离子液体浓度，使水富集相渗透压与海水一致，当温度提升至UCST型离子液体的上临界共溶温度之上时，上下两相完全融合，上层液体渗透压提高，驱使第二腔室海水中的水分子向第一腔室流动。

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【技术特征摘要】

1.一种基于离子液体的太阳能驱动盐差渗透发电装置，其特征在于，包括发电模块、流体控制模块和电能输出模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于离子液体的太阳能驱动盐差渗透发电装置，其特征在于：所述第一腔室中的水-ucst型离子液体混合物具有上临界共溶温度，ucst型离子液体的上临界共溶温度范围为50-60℃，常温下混合物分为上层水富集相和下层ucst型离子液体富集相，发电开始之前，通过控制ucst型离子液体浓度，使水富集相渗透压与海水一致，当温度提升至ucst型离子液体的上临界共溶温度之上时，上下两相完全融合，上层液体渗透压提高，驱使第二腔室海水中的水分子向第一腔室流动。

3.根据权利要求1所述的一种基于离子液体的太阳能驱动盐差渗透发电装置，其特征在于：所述第一半透膜和第二半透膜均只允许水分子通过，而不允许离子通过。

4.根据权利要求3所述的一种基于离子液体的太阳能驱动盐差渗透发电装置，其特征在于：所述第一半透膜和第二半透膜采用nf270纳滤膜、bw30-4040反渗透膜或具有聚酰胺选择分离层的薄层复合分离膜。

5.根据权利要求1所述的一种基于离子液体的太阳能驱动盐差渗透发电装置，其特征在于：所述第四腔室中的水-lcst型离子液体混合物具有下临界共溶温度，下临界共溶温度范围为30-35℃，常温下混合物为均相，通过控制lcst型离子液体浓度，使混合物渗透压与海水渗透压一致，当温度提升至lcst型离子液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈治国，张晓帆，张剑飞，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：