1. Title & Journal
Journal: JMS 327 (2009) 136-144
Title: Reverse electrodialysis: Performance of a stack with 50 cells on the mixing of sea and river water
Authors: J. Veerman, 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 고농도 용액과 저농도 용액을 mixing 하면서 발생하는 Salinity gradient에서 energy를 추출하는 한 가지 방법인 reverse electrodialysis (RED)에 대해 다루고 있으며, 특히 50개의 cell을 이용한 stack의 성능을 평가하였다. 

RED stack은 CEM과 AEM이 교차되어 있으며, 그 사이에 seawater와 riverwater가 또한 교차되어 존재한다. Membrane의 위치 고정을 위해 spacer가 사용되는데, spacer에 의해 shielding effect가 발생하기도 한다. CEM을 통해 +이온이 이동하고, AEM을 통해서 ?이온이 이동하며, 그로 인해 발생하는 ionic current가 전극에서 산화환원반응에 의해 electron current로 전환된다. 에너지는 양 끝의 전극에 external load를 연결하여 얻어진다.

RED Stack은 여러 개의 Cell(하나의 cell의 구성은 Fig 1. 참고)로 이루어지는데, cell의 개수가 많을수록 이론적으로 생성되는 에너지가 더 높다. 하지만, cell의 개수가 많아지면 비용과 면적의 문제뿐 아니라, cell resistance가 커져서 오히려 효율이 감소하므로 cell의 개수와 stack design의 최적화가 필요하다. 

본 연구에서는 0, 10, 20, 30, 40, 50개의 cell을 이용하여 전압을 측정하였고, 그를 전력으로 환산하였다. 1 g NaCl/l 의 river water와 30 g NaCl/l 의 sea water의 실험조건에서 50개의 cell을 이용한 결과, 최대값인 0.93 W/m2의 power density를 얻었다.

4. Originality & Creativity
RED는 PRO보다 scale이 작고, 얻어지는 power density가 더 낮다. 하지만, 아직까지 PRO와 RED의 경제성(투자비용 대비 효율)에 대한 평가가 이뤄지지는 않은 만큼, 같은 salinity gradient power의 한 종류인 RED의 발전현황에도 꾸준한 관심이 필요할 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

Tel : +82-62-970-2461
Fax : +82-62-970-2434
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