1. Title & Journal
Journal: JMS 343 (2009) 7-15
Title: Reverse electrodialysis: Comparison of six commercial membrane pairs on the thermodynamic efficiency and power density
Authors: J. Veerman, R.M. de Jong, M. Saakes, S.J. Metz, G.J. Harmsen

2. Background of authors
Corresponding author: S.J. Metz
Information: Centre of excellence for Sustainable Water Technology (Wetsus)

3. Summary
본 논문은 해수와 담수를 mixing하면서 발생하는 energy를 추출하는 salinity gradient power의 한 가지 방법인 reverse electrodialysis (RED)에 대해 다루고 있으며, RED에 사용되는 서로 다른 6개 pair의 commercial membrane의 효율(power density, thermodynamic efficiency)을 비교하였다. 

RED stack은 CEMs(cation exchange membranes)과 AEMs(anion exchange membranes)이 교차되어 있으며, 그 사이사이에 seawater와 riverwater가 존재한다. 또한, membrane의 위치를 고정시키기 위해 spacer가 사용된다. +이온은 해수에서 담수방향으로 CEM을 통해서, -이온은 AEM을 통해서 이동하며, 그로 인한 ionic current가 전극에서 산화환원반응에 의해 electron current로 바뀐다. 양 끝의 전극에 external load를 연결하여 에너지를 얻을 수 있으며, 내부 stack의 저항과 external load의 저항이 같을 때, maximum power를 얻을 수 있다.

실험에 사용된 membrane pair 6쌍은 Qianqiu Heterogeneous Ion Exchange Membrane (AEM and CEM), Qianqiu Homogeneous Ion Exchange Membrane (AEM and CEM), Fumasep (FKD and FAD), Selemion (AMV and CMV), Neosepta (ACS and CMS), Neosepta (AMX and CMX) 이다.

이론적으로 maximum power density 조건에서의 thermodynamic efficiency는 50%이지만, 실제실험에서는 14%-35%로 나타났다. Power density는 0.5-1.2 W/m2 정도로 측정되었다. Thermodynamic efficiency는 Neosepta (ACS and CMS) 막이 가장 높았고(35%), power density는 Fumasep (FKD and FAD)와 Selemion (AMV and CMV) 막에서 높은 값이 관찰되었다. Power density와 thermodynamic efficiency, 두 parameter를 동시에 고려해본 결과, Selemion (AMV and CMV) 막이 가장 좋은 것으로 나타났다. 

4. Originality & Creativity
 아직 RED 실험관련 논문이 많지 않은 상황이기 때문에, 막의 효율을 비교한 논문은 의미가 있는 것으로 보인다. 

5. Contact
Jihye Kim (Integrated course 1st year)

Environmental Systems Engineering Lab.
Department of Environmental Science & Engineering
Gwangju Institute Science and Technology
1 Oryong-dong Buk-gu Gwangju, 500-712, Korea

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