大多数可再生能源技术都依赖于天气。风力发电场只能在有风的情况下运行，而太阳能发电厂则依赖阳光。EPFL的研究人员正在研究一种方法来获取一种在河口经常可用的能源:渗透能量，也被称为蓝色能量。
渗透是一个自然的过程，分子通过溶液从浓缩到较稀的溶液中迁移半透膜为了平衡浓度。在河口，带电的盐离子从咸水到淡水。我们的想法是利用这种现象来产生权力．
由工程学院Aleksandra Radenovic教授领导的EPFL纳米生物学实验室(LBEN)的研究人员已经证明，利用渗透技术生产电力可以利用光进行优化。他们重现了河口的情况，将光线照射在一个由水、盐和只有三个原子厚的薄膜组成的系统上，以产生更多的电力。在光线的作用下，该系统产生的能量是在黑暗中产生的两倍。他们的发现发表在焦耳．
在2016年的一篇论文中，LBEN的一个团队首次表明，二维薄膜代表了一场潜在的革命渗透能力生产。但是当时，实验没有使用真实的条件。
通过纳米孔的离子
光的加入意味着这项技术离现实世界的应用又近了一步。该系统包括两个充满液体的隔间，在明显不同的盐浓度，由二硫化钼(MoS2)膜分隔。在薄膜的中间是一个纳米孔——一个直径在3到10纳米(一毫米的百万分之一)之间的小孔。
每当盐离子从高浓度溶液进入低浓度溶液时，一个电子就会转移到电极上，从而产生电流。
该系统的发电潜力取决于许多因素——不仅仅是薄膜本身，为了产生最大电流，薄膜必须很薄。纳米孔还必须具有选择性，以便在两种液体之间产生电位差(电压)，就像传统电池一样。纳米孔允许带正电荷的离子通过，同时推开大部分带负电荷的离子。
这个系统非常平衡。纳米孔和膜必须高度带电，并且需要多个相同大小的纳米孔，这是一个具有技术挑战性的过程。
在光线的作用下，该系统产生的能量是在黑暗中产生的两倍。来源:欧洲
利用阳光的能量
研究人员通过使用低强度激光，同时围绕这两个问题。光释放嵌入的电子并导致它们在膜的表面上积聚，这增加了材料的表面电荷。结果，纳米孔更具选择性，并且电流增加。
LBEN的研究员Martina Lihter解释说:“综合来看，这两种效应意味着我们不必太担心纳米孔的大小。”“这对该技术的大规模生产来说是个好消息，因为这些孔不需要是完美和均匀的。”
根据研究人员的说法，一个由镜子和透镜组成的系统可以用来将光线引导到河口的薄膜上。类似的系统也应用在太阳能集热器和聚光器上，这项技术已经广泛应用于光伏发电领域。“从本质上讲，这个系统可以日夜产生渗透能量，”该论文的主要作者Michael Graf解释说。“白天产量会翻倍。”
下一个步骤
研究人员现在将继续他们的工作，探索扩大膜生产的可能性，解决一系列挑战，如最佳孔隙密度。在这项技术应用于现实世界之前，还有很多工作要做。例如，超薄膜需要机械稳定。这可以通过使用含有密集氮化硅膜阵列的硅片来实现，这种膜的制造既简单又便宜。
这项研究由LBEN领导，是两个EPFL实验室(LANES和LBEN)和伊利诺伊大学香槟分校电子与计算机工程系的研究人员合作的一部分。
早在2016年，LBEN的研究人员报告称，他们首次在只有三个原子厚的二维薄膜上产生了渗透力。该实验是一个重要的证明，纳米材料可能确实代表了这一领域的一场革命，直接应用于可再生能源和小型便携式能源。
当时，为了实现高发电量，研究人员必须在碱性环境中工作，pH值高，远低于河口的值。高pH值需要增加MoS2的表面电荷和提高渗透功率输出。
这一次，研究人员没有使用化学处理，而是发现光可以发挥这个作用，让它们在现实环境中运行。
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