美國和瑞士研究人員設(shè)計出一種新的太陽能利用裝置。這種裝置從植物處獲得靈感，利用金屬氧化物為媒介，將太陽能轉(zhuǎn)化為“可儲存”和“可移動”的能量。英國廣播公司12月23日報道，研究人員利用石英窗和特殊孔洞將太陽光線聚攏到一個圓筒里。筒壁布滿二氧化鈰。金屬鈰的氧化物在加熱和冷卻過程中，結(jié)合氧原子能力呈現(xiàn)差異。研究人員借助這種特性，在使用催化劑和設(shè)定某種特定溫度的條件下，向裝置導(dǎo)入二氧化碳和水，生成一氧化碳和氫氣。
如果單獨(dú)把二氧化碳或水引入這一裝置，將單獨(dú)生成一氧化碳或氫氣。這一裝置底部設(shè)一通道，用于導(dǎo)出氫氣和一氧化碳。氫氣可以給汽車用氫燃料電池提供能量，而一氧化碳是原料氣“合成氣”的主要組成部分。
另外，裝置同樣可以用于生成甲烷。設(shè)計者說，鈰是儲量最豐富的稀土元素，對二氧化鈰的應(yīng)用是太陽能利用裝置設(shè)計中一個重大突破。這一發(fā)現(xiàn)相關(guān)論文24日刊載于美國《科學(xué)》期刊。
可改進(jìn)
設(shè)計者說，人們或許因?yàn)樾卵b置以二氧化碳、水和陽光為原料產(chǎn)生能量而覺得裝置在模擬植物光合作用。裝置設(shè)計者之一、美國加州理工學(xué)院教授索西娜·黑爾說，裝置工作過程看似植物光合作用，但“僅僅看似而已”，實(shí)際不同。
新裝置當(dāng)前只是個雛形，效率不高，僅能轉(zhuǎn)化、儲存0.7%至0.8%進(jìn)入裝置的太陽能。研究人員相信，改進(jìn)裝置絕熱性能和縮小用于聚攏太陽能的特殊孔洞，能夠把太陽能轉(zhuǎn)化率提高到19%，達(dá)到商用要求。
看前景
黑爾告訴英國廣播公司記者，裝置可用于生產(chǎn)運(yùn)輸用燃料或應(yīng)用在大型發(fā)電廠。英國光電企業(yè)“太陽能世紀(jì)”首席技術(shù)官丹尼爾·戴維斯認(rèn)為新裝置“非常令人激動?！迸c在屋頂上裝太陽能板相比，“在撒哈拉沙漠建一個大企業(yè)，生產(chǎn)液態(tài)燃料不是更好？”
太陽能利用技術(shù)發(fā)展迅速，但仍面臨能量利用效率、是否經(jīng)濟(jì)、如何儲存等挑戰(zhàn)。黑爾說，開發(fā)太陽能利用裝置與一個國家是否積極推行低碳政策密切相關(guān)。
“如果施行低碳政策，研究這類裝置的進(jìn)展會快得多。
下載文檔
