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研生試劑-美國(guó)利用太陽(yáng)光有效將水分解成氫氣和氧氣
更新時(shí)間:2014-03-13   點(diǎn)擊次數(shù):854次

美國(guó)利用太陽(yáng)光有效將水分解成氫氣和氧氣

據(jù)報(bào)道,美國(guó)科學(xué)家出一種全新的水分解技術(shù)——用太陽(yáng)光有效地將水分解成氫氣和氧氣,發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的新方法有望為人類(lèi)邁入氫經(jīng)濟(jì)時(shí)代鋪平道路。

該研究團(tuán)隊(duì)的、科羅拉多大學(xué)波德分校化學(xué)和生物工程學(xué)院的教授阿蘭·維摩解釋道,他們?cè)O(shè)計(jì)出了一種太陽(yáng)能—熱系統(tǒng),其中,太陽(yáng)光可以被置于距離地面 10米高的一個(gè)中央塔周?chē)溺R子聚集到該塔的某個(gè)點(diǎn)上,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱會(huì)聚集于中央塔內(nèi),隨后被遞送到包含有金屬氧化物的反應(yīng)器內(nèi)。

當(dāng)金屬氧化物被加熱時(shí),會(huì)釋放出氧原子,留下的新化合物會(huì)四處搜尋新的氧原子。隨后,他們?cè)賹⒄羝?由聚集到塔上的太陽(yáng)光束加熱反應(yīng)器中的水形成)引入該系統(tǒng)中,水分子中的氧氣會(huì)依附到金屬氧化物(由鐵、鈷、鋁和氧組成)的表面,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(xué)和生物工程學(xué)院教授查爾斯·馬斯葛雷夫表示,新的水分解技術(shù)與其他水分解技術(shù)的關(guān)鍵區(qū)別在于,新方法能讓兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)在同一溫度下發(fā)生。

馬斯葛雷夫說(shuō):“傳統(tǒng)方法需要對(duì)反應(yīng)堆中的溫度進(jìn)行控制,讓其從熱狀態(tài)轉(zhuǎn)變到冷狀態(tài),也需要對(duì)蒸汽流引入系統(tǒng)進(jìn)行控制。而新系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于溫度沒(méi)有變化,整個(gè)過(guò)程通過(guò)打開(kāi)或關(guān)閉一個(gè)蒸汽閥就可以搞定。我們可以將太陽(yáng)光聚集起來(lái),然后用其產(chǎn)生的熱來(lái)驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)。盡管我們很容易將系統(tǒng)的溫度加熱到 1350攝氏度之上,但我們只想將其加熱到化學(xué)反應(yīng)能夠進(jìn)行的zui低溫度。溫度越高,越有可能對(duì)化學(xué)材料和反應(yīng)堆本身造成傷害。”

維摩補(bǔ)充道,傳統(tǒng)的兩步分解水法會(huì)浪費(fèi)時(shí)間和熱,畢竟,太陽(yáng)光每天“露面”的時(shí)間有限。新方法產(chǎn)生的氫氣量*取決于金屬氧化物的數(shù)量以及引入該系統(tǒng)的蒸汽量。

研究人員表示,盡管這一太陽(yáng)能—熱系統(tǒng)可以以較低的成本產(chǎn)生大量氫氣,但對(duì)其進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)發(fā)可能還需數(shù)年時(shí)間。

 

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