終極綠氫:「人造葉子」可以利用稀薄的空氣和陽光製造燃料

隨著世界競相尋找無碳能源以避免氣候危機的最嚴重影響,瑞士科學家表示,他們已經開發出一種小型葉狀裝置,可以為再生能源儲存問題提供長期解決方案。

這種「人造葉子」的開發者洛桑聯邦理工學院(EFPL)的靈感來自光合作用的自然過程。

EFPL 的化學工程師 Kevin Sivula 教授解釋說:“自然光合作用是通過從空氣中吸收二氧化碳和陽光來進行的,並產生糖,有效地以化學形式儲存太陽光。”

「我們想做同樣的事情,從空氣中獲取陽光和水,並以氫的形式儲存陽光能量,」他補充道。

結果是一個小而透明的玻璃纖維晶片,上面覆蓋著半導體材料,利用陽光將水分解成氫氣和氧氣。

「這非常重要,因為確實有很多陽光,但陽光並不是一直都在發光。因此,我們需要一種方法來儲存陽光以供將來使用,並且(…)以氫的形式儲存陽光是實現這一目標的主要方法,」Sivula 解釋道。

儘管人工光合作用之前已經被證明,但這項新技術解決了先前的兩個問題:從空氣中收集水並利用陽光為化學反應提供動力。

「我們的技術是透過這種透明、多孔、導電的基材實現的,它首次允許半導體被塗覆,並具有大的表面積與潮濕空氣相互作用,」Sivula 說。

該研究發表在科學期刊上先進材料

目前,該團隊的重點是優化該設備的機械、化學和效率。

「未來,如果我們成功地找到一種具有足夠高的太陽能到氫氣轉換效率和足夠好的穩定性的系統,我們可以想像這些基於人造葉子的系統,無論是在沙漠這樣的干旱環境中,那裡沒有大量液態水,而且還存在於更潮濕的環境中,」西烏拉說。

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