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利用催化剂和阳光将水分解成氢气,如果这一过程可以规模化生产,将会使得太阳能成为一种优势能源
“今天,我来让大家见识一下别人从未看过的东西。”在今年5月科学家和美国政府能源官员云集的会议上,麻省理工学院的化学家诺西拉说道。在会堂工作人员将灯光调暗之后,他开始播放录像。他指着水中材料上升起的泡泡兴奋地问:“看到了吗?氢气就是从这个电极上释放出来的,这个装置就是未来我们将获得的人造绿叶。”
诺西拉展示的以水制氧的化学反应就如同是绿色植物进行光合作用一样,可以说这是一项意义深远的进展。这一反应是在他所研制的催化剂的作用下发生的。
太阳能独一无二之处是可以产生大量清洁能源却不会造成全球变暖。但是,由于无法廉价地储存,太阳能也就不能大规模替换化石燃料。在诺西拉的试验中,阳光将水分解,产生的是用途广泛、易于储存的氢燃料,氢在内燃机中燃烧或在燃料电池中与氧再结合。更有前途的是,这种反应还有望用来分解海水——通过燃料电池产生氢气,燃烧时可以既提供电能又生产了淡水。
早在20世纪70年代,科学家就一直在尝试模拟光合作用来储存太阳能,特别是想复制绿色植物分解水的方式。当然,化学家早已知道如何分解水,但这个过程需要很高的温度和强碱溶液,还有像金属铂那样稀少和昂贵的催化剂。如今,诺西拉发明了一种廉价的催化剂,而且无需腐蚀性化学制剂就可以在室温下用水分解出氧气和氢气——一如植物上发生的温和光合作用条件。
难以储存的太阳能
尽管阳光是世界上最大的可再生能源的潜在来源,但是这种潜力却并不容易实现。不仅仅是太阳能电池板不能在夜间工作,就算是日间也有阳光不足的时候。这就是为什么现今大多数太阳能电池板,包括由电力部门建造的太阳能农场,以及家庭或企业装在屋顶的太阳能设施都和电网相连。在阳光明媚的日子,太阳能电池板的工作达到其高峰能力,这样,业主和公司就可以向电力部门出售其多余的电力。但是,到了夜晚或乌云遮住电池板的时候,他们主要还是要依靠电网供电。
这个系统只有在太阳能占整个电力生产的比例很小时才能运转:在美国太阳能在总能源供应中只占1%,随着太阳能对电力贡献的增加,其不稳定性必将成为日益严重的问题。
劳伦斯伯克利国家实验室研究电力市场的科学家瑞恩
“今天,我来让大家见识一下别人从未看过的东西。”在今年5月科学家和美国政府能源官员云集的会议上,麻省理工学院的化学家诺西拉说道。在会堂工作人员将灯光调暗之后,他开始播放录像。他指着水中材料上升起的泡泡兴奋地问:“看到了吗?氢气就是从这个电极上释放出来的,这个装置就是未来我们将获得的人造绿叶。”
诺西拉展示的以水制氧的化学反应就如同是绿色植物进行光合作用一样,可以说这是一项意义深远的进展。这一反应是在他所研制的催化剂的作用下发生的。
太阳能独一无二之处是可以产生大量清洁能源却不会造成全球变暖。但是,由于无法廉价地储存,太阳能也就不能大规模替换化石燃料。在诺西拉的试验中,阳光将水分解,产生的是用途广泛、易于储存的氢燃料,氢在内燃机中燃烧或在燃料电池中与氧再结合。更有前途的是,这种反应还有望用来分解海水——通过燃料电池产生氢气,燃烧时可以既提供电能又生产了淡水。
早在20世纪70年代,科学家就一直在尝试模拟光合作用来储存太阳能,特别是想复制绿色植物分解水的方式。当然,化学家早已知道如何分解水,但这个过程需要很高的温度和强碱溶液,还有像金属铂那样稀少和昂贵的催化剂。如今,诺西拉发明了一种廉价的催化剂,而且无需腐蚀性化学制剂就可以在室温下用水分解出氧气和氢气——一如植物上发生的温和光合作用条件。
难以储存的太阳能
尽管阳光是世界上最大的可再生能源的潜在来源,但是这种潜力却并不容易实现。不仅仅是太阳能电池板不能在夜间工作,就算是日间也有阳光不足的时候。这就是为什么现今大多数太阳能电池板,包括由电力部门建造的太阳能农场,以及家庭或企业装在屋顶的太阳能设施都和电网相连。在阳光明媚的日子,太阳能电池板的工作达到其高峰能力,这样,业主和公司就可以向电力部门出售其多余的电力。但是,到了夜晚或乌云遮住电池板的时候,他们主要还是要依靠电网供电。
这个系统只有在太阳能占整个电力生产的比例很小时才能运转:在美国太阳能在总能源供应中只占1%,随着太阳能对电力贡献的增加,其不稳定性必将成为日益严重的问题。
劳伦斯伯克利国家实验室研究电力市场的科学家瑞恩