據報道,美國科學家出一種全新的水分解技術——用太陽光有效地將水分解成氫氣和氧氣,發表在《科學》雜誌上的新方法有望為(wei) 人類邁入氫經濟時代鋪平道路。
該研究團隊的、科羅拉多大學波德分校化學和生物工程學院的教授阿蘭(lan) ·維摩解釋道,他們(men) 設計出了一種太陽能—熱係統,其中,太陽光可以被置於(yu) 距離地麵 10米高的一個(ge) 中央塔周圍的鏡子聚集到該塔的某個(ge) 點上,係統產(chan) 生的熱會(hui) 聚集於(yu) 中央塔內(nei) ,隨後被遞送到包含有金屬氧化物的反應器內(nei) 。
當金屬氧化物被加熱時,會(hui) 釋放出氧原子,留下的新化合物會(hui) 四處搜尋新的氧原子。隨後,他們(men) 再將蒸汽流(由聚集到塔上的太陽光束加熱反應器中的水形成)引入該係統中,水分子中的氧氣會(hui) 依附到金屬氧化物(由鐵、鈷、鋁和氧組成)的表麵,釋放出的氫分子聚合在一起就形成了氫氣。
另一名研究人員、化學和生物工程學院教授查爾斯·馬斯葛雷夫表示,新的水分解技術與(yu) 其他水分解技術的關(guan) 鍵區別在於(yu) ,新方法能讓兩(liang) 個(ge) 化學反應在同一溫度下發生。
馬斯葛雷夫說:“傳(chuan) 統方法需要對反應堆中的溫度進行控製,讓其從(cong) 熱狀態轉變到冷狀態,也需要對蒸汽流引入係統進行控製。而新係統的創新之處在於(yu) 溫度沒有變化,整個(ge) 過程通過打開或關(guan) 閉一個(ge) 蒸汽閥就可以搞定。我們(men) 可以將太陽光聚集起來,然後用其產(chan) 生的熱來驅動化學反應。盡管我們(men) 很容易將係統的溫度加熱到 1350攝氏度之上,但我們(men) 隻想將其加熱到化學反應能夠進行的zui低溫度。溫度越高,越有可能對化學材料和反應堆本身造成傷(shang) 害。”
維摩補充道,傳(chuan) 統的兩(liang) 步分解水法會(hui) 浪費時間和熱,畢竟,太陽光每天“露麵”的時間有限。新方法產(chan) 生的氫氣量*取決(jue) 於(yu) 金屬氧化物的數量以及引入該係統的蒸汽量。
研究人員表示,盡管這一太陽能—熱係統可以以較低的成本產(chan) 生大量氫氣,但對其進行商業(ye) 化開發可能還需數年時間。