Méthodes de mesures

Depuis le début des recherches sur la récupération de l’énergie bleue, de nombreux travaux et progrès ont été réalisés en matière de conception de membranes et de transport nanofluidique par diffusio-smose, mais l’écart d’efficacité de plusieurs ordres de grandeur entre les conceptions à micro-échelle et les centrales électriques industrielles reste non résolu. La puissance produite par un système est généralement calculée sur la base de la conductance de la membrane par unité de surface et du potentiel de Donnan mesuré. Cette méthode de mesure de puissance par unité de surface basée sur la conductance membranaire est donc un point clé pour pouvoir comparer plusieurs appareils et leur efficacité. Nos travaux expérimentaux montrent que contrairement à une idée reçue, la conductance du dispositif n’est pas proportionnelle à la surface de la membrane. En effet, à petite échelle, la conductance est limitée par la résistance de la jonction entre la membrane et le réservoir. Nous avons effectué des mesures avec des fenêtres de masquage sur la membrane variant de 25 microns carrés à des centimètres carrés. Nous mesurons la conductance en fonction du masquage mais également en fonction de la concentration en sel de la solution en présence ou non d’un gradient de concentration en sel. Ces mesures impliquent que les densités de puissance récupérées en présence de gradients de sel augmentent de plusieurs ordres de grandeur à mesure que les surfaces des membranes diminuent. En conséquence, la puissance par unité de surface obtenue à l’échelle microscopique ne peut pas être extrapolée à des membranes plus grandes. Il s’ensuit que la comparaison est biaisée entre les membranes à grande échelle disponibles dans le commerce et les membranes à micro-échelle nano-conçues. Cela soulève le besoin urgent de nouveaux indicateurs différents de la puissance par unité de surface, ou de protocoles de mesure standards permettant une comparaison quantitative significative entre les différentes membranes.