美研究新系統可將太陽能轉化為氫能源

　　一直以來太陽能被當成是能夠替代煤和石油等化石能源的清潔能源。但太陽能卻只能在光線最強的白天進行利用。如今美國北卡羅來納州能源前沿研究中心的研究人員研制出一套系統能夠將太陽能轉化為氫能源，并儲存起來。

　　研究負責人湯姆·梅耶(Tom Meyer)表示“像氫的所謂‘太陽燃料’為夜間能源存儲提供了解決方案。我們的新發現可能提供一個存儲太陽能源的解決方法，成為未來太陽能行業的轉折點。”

　　研究人員研制成的系統是染色敏化的光電子合成電池，即DSPEC，它能夠利用太陽能分離水的組成成分進而產生氫氣。之后對氫氣進行儲存，而另外的衍生品氧氣則被排放入大氣。

　　梅耶表示“分解水是很難得，需要從兩個水分子中分離出4個電子，將它們轉移到其它地方再制成氫氣。如果能夠做到這樣，就能保持氫氧分離。”

　　梅耶的設計共兩部分：一個是分子，一個是納米粒子。這個分子被稱為發色團催化劑集合，吸收太陽光，激活催化劑將電子從水中分離出來。

　　納米粒子則連接著上千發色團催化劑集合體，是用來隔絕電子并合成氫能源的。

　　但研究人員面臨了兩大難題，一個是發色團催化劑集合體不斷與納米粒子進行分離，另一個是，電子被隔絕的速度不夠快。

　　為了解決這些問題，梅耶轉而采用新工藝將納米顆粒逐個以二氧化鈦進行覆蓋。使用這些超薄的涂層之后，納米顆粒能夠更快的帶離電子。

　　新系統能夠在不需要任何額外能量的情況下將太陽能轉化為氫能源。整個過程中也不會排放出任何溫室氣體。而且，要安裝這些太陽能轉化氫能源的設備以現今的技術條件就能夠完成。研究的下一步就是使用同樣的方法減少大氣中的二氧化碳，使其轉化為碳基礎的能源，如甲酸鹽或甲醇等。