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麻省理工大學(xué)宣布,他的科研人員受植物光合作用的啟發(fā)發(fā)明了一個(gè)簡(jiǎn)單、廉價(jià)和高效的存儲(chǔ)太陽(yáng)能的方法,這個(gè)方法需要的只是大量無(wú)害的自然界的物質(zhì)。以前,太陽(yáng)能只是一個(gè)白天的能量來(lái)源,受制于昂貴和低效的能量貯存系統(tǒng),貯存額外的太陽(yáng)能是不實(shí)際的。
MIT的研究人員報(bào)道說(shuō)他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)方法來(lái)存儲(chǔ)太陽(yáng)能的能量供沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)候使用,這樣就可以克服太陽(yáng)能大量應(yīng)用的一個(gè)最大障礙。這項(xiàng)研究是一個(gè)革命性的發(fā)現(xiàn),它將會(huì)把太陽(yáng)能從邊緣的非主流的替代能源轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁髂茉础?nbsp;
MIT提醒說(shuō),以前,太陽(yáng)能只是一個(gè)白天的能量來(lái)源,受制于昂貴和低效的能量貯存系統(tǒng),貯存額外的太陽(yáng)能是不實(shí)際的。而它的研究人員受植物光合作用的啟發(fā)發(fā)明了一個(gè)簡(jiǎn)單、廉價(jià)和高效的存儲(chǔ)太陽(yáng)能的方法,這個(gè)方法需要的只是大量無(wú)害的自然界的物質(zhì)。
Daniel Nocera, MIT的能量學(xué)Henry Dreyfus教授,聲明說(shuō):“這是一個(gè)我們期待了多年的“天堂”,太陽(yáng)能一直以來(lái)是一個(gè)有限的遙不可及的能源,現(xiàn)在我們可以把它認(rèn)為是一個(gè)就能實(shí)現(xiàn)的無(wú)限的能源來(lái)源。Daniel Nocera是7月31日的《科學(xué)》雜志上描述這項(xiàng)工作的文章的主要作者。
Nocera和Matthew kanan,后者是Nocera實(shí)驗(yàn)室的博士后研究人員,一起開(kāi)發(fā)了一個(gè)利用太陽(yáng)能把水分解成氫和氧的流程。氫和氧隨后在燃料電池中再結(jié)合,這樣就可以不分白天黑夜的產(chǎn)生無(wú)碳的電力供應(yīng)居民用電或是電動(dòng)汽車。
研究人員解釋說(shuō),這個(gè)流程的關(guān)鍵組成成分是一個(gè)催化劑-放置在水中的鈷金屬、磷和電極-這個(gè)催化劑從水中產(chǎn)生氧氣,另一個(gè)催化劑產(chǎn)生氫氣。當(dāng)電流流過(guò)電極-不管這個(gè)電流來(lái)自于光伏打電池或是風(fēng)能渦輪或是其他來(lái)源-鈷和磷在電極表面沉積成薄層,同時(shí)產(chǎn)生氧氣。
結(jié)合上其他從水中產(chǎn)生氫氣的催化劑如鉑,這個(gè)系統(tǒng)就能復(fù)制在光合作用中所發(fā)生的水分解反應(yīng)。
Nocera說(shuō),這個(gè)新的催化劑工作在中性pH和室溫條件下,而且容易使用!八哉f(shuō)我知道這個(gè)東西很容易使用,它就會(huì)很快實(shí)現(xiàn)”。
Ncera還提到,陽(yáng)光在所有能源中是最有潛力解決這個(gè)世界的能源問(wèn)題的,在一個(gè)小時(shí)中,照射到地球的陽(yáng)光就能提供整個(gè)星球一年的能量需求。
光合作用研究的領(lǐng)導(dǎo)者,來(lái)自倫敦皇家學(xué)院生物化學(xué)的Ernst chain教授-James Barer補(bǔ)充道“這是一個(gè)對(duì)人類的未來(lái)成功有重要含義的巨大發(fā)現(xiàn)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)的重要性不能被忽視,它打開(kāi)了一扇發(fā)展能源新技術(shù)的門,從而減少我們對(duì)化石能源的依賴和解決全球氣候改變”。他稱呼這個(gè)發(fā)現(xiàn)為朝著清潔無(wú)碳能源的大尺度的“巨大跳躍”。
更多工作需要作
雖然這是一個(gè)好的開(kāi)始,目前市面上提供的和在工業(yè)上使用的用電分解水的電解槽都太昂貴以及需要一個(gè)不適合光合作用操作的高堿性的(非良性)環(huán)境,這些并不適合用于人工光合作用。Nocera說(shuō)。
由于這些原因,需要更多的在工程上的工作來(lái)整合科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)進(jìn)入目前的光伏打系統(tǒng)。但是Nocera自信的認(rèn)為這些系統(tǒng)會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。
“這只是一個(gè)開(kāi)始。科學(xué)界只是剛開(kāi)始著手這個(gè)工作”,他補(bǔ)充道。
Nocera希望十年內(nèi)家庭用戶都能通過(guò)伏打電池在白天提供電力,而使用額外的太陽(yáng)能產(chǎn)生的氫氣和氧氣來(lái)給他們的家庭燃料電池供能。從中心通過(guò)電線供電的事情將成為歷史。
這個(gè)項(xiàng)目是MIT能源創(chuàng)新計(jì)劃的一部分,這個(gè)能源創(chuàng)新計(jì)劃是設(shè)計(jì)來(lái)幫助轉(zhuǎn)化全球能源系統(tǒng)來(lái)面對(duì)未來(lái)的需求,也是幫助改進(jìn)今天的能源系統(tǒng)來(lái)邁進(jìn)未來(lái)。
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