Performance Analysis of Pressure-retarded Osmosis Power Using Biomimetic Aquaporin Membrane
생체모방형 아쿠아포린 분리막을 이용한 압력지연삼투 발전 성능분석

Wook Choi, Harim Bae, Hyung-Keun Lee, Jonghwi Lee, Jong Hak Kim, Chul Ho Park
2015 Porrime  
초록: 염분차발전은 해수와 담수가 지속적으로 공급되는 곳에 설치된다면 다른 신재생에너지원에 비해 24시간 지 속적으로 전력을 생산할 수 있는 시스템이다. 발전량은 물투과도 및 염배제율에 의해 결정되기 때문에, 세포막에 존 재하는 물반투과 단백질인 아쿠아포린 분리막을 이용한 압력지연삼투법을 연구하였다. 염으로는 NaCl과 이온선택 성 확인을 위하여 NaNO 3 이 사용되었다. 생체모방형 아쿠아포린 분리막의 물투과량은 2 M 이하의 농도에서 거의 나타나지 않았다. 더욱이, 3 M 이상의 농도에서 유도용액의 농도에 따른 물투과량 차이 및 이온선택도 또한 크게 나타나지 않았다. 따라서 생체모방형 아쿠아포린 분리막은 압력지연삼투 공정에 적용하기 어렵지만, 만약 이를 극복 할 수 있는 구조체가 개발된다면 세포에서의 성능치를 기대할 수 있을 것이다. Abstract: Salinity gradient power is a system which sustainably generates
more » ... ity for 24 hrs, if the system is constructed at a certain place where both seawater and river water are consistently pumped. Since power is critically determined by the water flux and the salt rejection, a membrane of water-semipermeable aquaporin protein in cell membranes was studied for pressure-retarded osmosis. NaCl was used as a salt, and NaNO 3 was used as a candidate to check the ion selectivity. The water flux of biomimetic aquaporin membranes was negligible at a concentration below 2 M. Also, there is no remarkable dependence of water flux and ion selectivity on concentrations higher than 3 M. Therefore, the biomimetic aquaporin membrane could not be applied into pressure-retarded osmosis; however, if a membrane could overcome the current limitations, the properties shown by natural cells could be accomplished.
doi:10.7317/pk.2015.39.2.317 fatcat:tqjnhs4vxjgojkv4stzy5xha4m