萊斯大學(xué)的“人造樹(shù)葉”裝置可將水和陽(yáng)光轉化為氫燃料

來(lái)自萊斯大學(xué)的研究人員制造了一種簡(jiǎn)單的新型太陽(yáng)能發(fā)電裝置，可將水和陽(yáng)光轉化為氫燃料。該系統與其他“人造樹(shù)葉”的設計非常相似，但該團隊表示，該系統可以自給自足，生產(chǎn)成本相對較低。

該系統由一個(gè)過(guò)氧化物太陽(yáng)能電池組成，連接到由催化劑制成的電極上，將水電解。當陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能電池上時(shí)，它會(huì )產(chǎn)生電能，為催化劑提供動(dòng)力，然后將水分成氧氣和氫氣。這些氫氣隨后可被收集起來(lái)供使用。

陽(yáng)光對氫氣的效率約為6.7%，這對這類(lèi)系統來(lái)說(shuō)是比較高的。但是，該團隊表示，最有用的特點(diǎn)是新設計的自足性。太陽(yáng)能電池和電極都在一個(gè)單元中--太陽(yáng)能電池組件被封裝在一個(gè)聚合物外殼內，在讓陽(yáng)光透過(guò)的同時(shí)，保護它們免受水的影響。研究人員的想法是，這個(gè)裝置基本上可以被丟進(jìn)一些有陽(yáng)光直射的水里，讓它長(cháng)時(shí)間運行，根據需要產(chǎn)生氫氣。

“通過(guò)巧妙的系統設計，你可以潛在地形成一個(gè)自我維持的循環(huán)，”這項研究的主要作者Jun Lou說(shuō)?！凹词乖跊](méi)有陽(yáng)光的時(shí)候，你也可以使用化學(xué)燃料形式的儲存能量。你可以把氫氣和氧氣的產(chǎn)物放在不同的罐子里，然后再結合另一個(gè)像燃料電池這樣的模塊，把這些燃料變成電能?！?/p>

該團隊表示，他們還對過(guò)氧化物太陽(yáng)能電池進(jìn)行了調整，使其不需要像鉑金這樣的昂貴元件。相反，這些元件被換成了碳等廉價(jià)元素。這應該會(huì )降低設備的生產(chǎn)成本，并使其商業(yè)化生產(chǎn)更加可行。除了氫燃料之外，“人造樹(shù)葉”設計也在探索作為生產(chǎn)電力、藥物、肥料、合成氣和其他有用的化合物的方法。