据外媒报道,近日,英国剑桥大学教授Erwin Reisner带领的科研团队成功研究出一种新清洁能源设备——photosheet。它在生产转换的过程中总是清洁高效、不会排出任何无用的废物。这让世界清洁能源的全面转型看到了曙光。
植物有一种看似毫不费力的技能,那就是将阳光转化为能量。科学家们一直在努力人工模拟这种光合作用过程,因为可再生能源的最终好处可能是巨大的。目前,photosheet新设备可能是我们迄今为止看到的最有希望的尝试。
这个新装置以二氧化碳、水和阳光为原料,然后产生氧气和甲酸,这些氧气和甲酸可以储存为燃料。这种酸既可以直接使用,也可以转化为氢——另一种潜在的清洁能源燃料。
这项创新的关键是光电板(或称光催化剂板),它使用特殊的半导体粉末,在钴催化剂的帮助下,当阳光照射在水中的光电板上时,电子相互作用和氧化就会发生。发生反应的过程完全是自供电的,不需要额外的能源。
来自英国剑桥大学的化学家王倩(音译)说:“它几乎不产生任何副产品。你要知道有的时候事情并不像你预期的那样顺利,但这是一种罕见的情况,它实际上发挥了更好的作用。”
虽然原型照片只有20平方厘米,但发明它的科学家表示,扩大规模相对容易,不会产生巨额成本。他们认为这些薄片可以像太阳能发电场那样大规模生产。更重要的是,由此产生的甲酸可以储存在溶液中,并根据需要转换成不同类型的燃料。
在它的转换系统过程中总是清洁有效的,不会产生任何多余的污染物。要知道,在这样的再生产能源装置中,产生的任何额外的废物都必须处理,因为这可能会抵消最初反应的积极影响。
王倩表示:“要实现高度选择性的人工光合作用是很困难的,所以你要尽可能多地将阳光转化为你想要的燃料,而不是留下大量的废弃物。”
该实验室的一个团队在去年还负责开发一种“人造树叶”材料。虽然photosheet与它的工作方式类似,但它更强大,更容易扩大规模,而且它产生的燃料也更容易存储。与此相比,去年的人造树叶系统只能创造合成气体。
但这些成功并不意味着这photosheet已经可以商业化了。研究人员首先需要使这个过程更加高效,目前,他们还在试验不同的催化剂,可能能够生产不同的太阳能燃料。
来自英国剑桥大学的化学家Erwin Reisner说:“气态燃料的储存和副产品的分离是很复杂的,我们想要达到的是这样一种程度:即我们可以清洁地生产出一种液体燃料,这种液体燃料也可以很容易地储存和运输。”
该团队表示,向清洁能源全面转型比以往任何时候都更加迫切,然而,就像这个新过程一样,搞清楚科学只是生产一种实际可行的燃料的开始。 “我们希望这项技术将为可持续和实用的太阳能燃料生产铺平道路。”