屋頂太陽能製氫係統讓氫能來得更容易

　　太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)光(guang)熱(re)利(li)用(yong)被(bei)人(ren)們(men)廣(guang)為(wei)熟(shu)知(zhi)
，當(dang)人(ren)們(men)還(hai)在(zai)苦(ku)苦(ku)掙(zheng)紮(zha)於(yu)如(ru)何(he)提(ti)高(gao)太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)熱(re)的(de)轉(zhuan)換(huan)率(lv)時(shi)
，美(mei)國(guo)杜(du)克(ke)大(da)學(xue)的(de)人(ren)員(yuan)在(zai)太(tai)陽(yang)能(neng)製(zhi)氫(qing)上(shang)又(you)邁(mai)出(chu)重(zhong)要(yao)一(yi)步(bu)。杜(du)克(ke)大(da)學(xue)最(zui)新(xin)研(yan)發(fa)的(de)是(shi)一(yi)種(zhong)可(ke)鋪(pu)設(she)在(zai)屋(wu)頂(ding)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)製(zhi)氫(qing)係(xi)統(tong)。 太陽能製氫係統轉化率突出 杜(du)克(ke)大(da)學(xue)工(gong)程(cheng)師(shi)霍(huo)茨(ci)表(biao)示(shi)
，在(zai)屋(wu)頂(ding)上(shang)安(an)裝(zhuang)盛(sheng)有(you)水(shui)和(he)甲(jia)醇(chun)混(hun)合(he)物(wu)的(de)真(zhen)空(kong)管(guan)，通(tong)過(guo)太(tai)陽(yang)照(zhao)射(she)加(jia)溫(wen)從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)氫(qing)能(neng)。這(zhe)種(zhong)真(zhen)空(kong)管(guan)表(biao)層(ceng)塗(tu)有(you)鋁(lv)和(he)氧(yang)化(hua)鋁(lv)，部(bu)分(fen)真(zhen)空(kong)管(guan)中(zhong)還(hai)填(tian)充(chong)有(you)起(qi)催(cui)化(hua)劑(ji)作(zuo)用(yong)的(de)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)。新(xin)技(ji)術(shu)從(cong)效(xiao)能(neng)上(shang)明(ming)顯(xian)高(gao)出(chu)現(xian)有(you)技(ji)術(shu)，且(qie)製(zhi)成(cheng)的(de)氫(qing)能(neng)沒(mei)有(you)雜(za)質(zhi)。所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)氫(qing)能(neng)可(ke)以(yi)儲(chu)存(cun)起(qi)來(lai)
，同(tong)時(shi)也(ye)可(ke)以(yi)為(wei)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)提(ti)高(gao)能(neng)量(liang)，這(zhe)更(geng)好(hao)地(di)發(fa)揮(hui)了(le)太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)用(yong)途(tu)。 霍茨將新係統與太陽能電解水製氫係統和光催化製氫係統的火用（指定狀態下所給定能量中有可能做出有用功的部分）效率進行了對比。結果顯示，新技術的能效指數在夏天為28.5%，冬天為18.5%，而傳統設備的能效夏天為5%-15%，冬天為2.5%-5%。taiyangnengdianjieshuizhiqingxitongnengjiangtaiyangnengzhijiezhuanhuaweidianliu
，ranhoudiannengjiangshuidianjieweiqingheyangqi。guangcuihuazhiqingxitongdezhiqingguochengyuhuocidexitongleisi，suirangengweijiandan，danshimuqiankanlaibingbuchengshu。zhexiexitongsuochanshengdeqingnengsuihoubeichucunzaibutongdedianchizhong
，muqianlaikan，lidianchidechunengxingzuijia。 據ju悉xi
，今jin年nian在zai華hua盛sheng頓dun舉ju行xing的de美mei國guo機ji械xie工gong程cheng師shi學xue會hui可ke持chi續xu燃ran料liao電dian池chi會hui上shang，霍huo茨ci此ci篇pian論lun文wen被bei評ping定ding為wei最zui佳jia論lun文wen。在zai完wan成cheng加jia州zhou大da學xue伯bo克ke利li分fen校xiao的de博bo士shi學xue位wei後hou
，霍huo茨ci加jia入ru了le杜du克ke大da學xue的de教jiao師shi團tuan隊dui，他ta在zai伯bo克ke利li分fen校xiao研yan究jiu此ci項xiang新xin係xi統tong。目mu前qian，霍huo茨ci正zheng在zai杜du克ke大da學xue組zu織zhi一yi項xiang實shi驗yan，以yi測ce試shi理li論lun效xiao能neng能neng否fou真zhen正zheng實shi現xian。據ju悉xi，霍huo茨ci的de比bi較jiao將jiang集ji中zhong在zai7月和2月進行
，以測試係統在不同季節的表現。 夏季發電綽綽有餘 zhengruqitataiyangnengxitong，zhegehunhezhuangzhidediyiguochengjiushishoujitaiyangnengguangre，suihoujiubiandebutong。congyuanchukan，zhegezhuangzhihenxiangchuantongdetaiyangnengguangreshoujiqi，shishishang
，tayouyixilietuyoulvheyanghualvdetongguanzucheng，huocibiaoshi：“這裝置能吸收95%的太陽光，盡可能多的吸收太陽光這很重要，因為我們要讓真空管的溫度最終達到200攝氏度。而傳統的太陽能收集器隻能將熱水加溫到60攝氏度至70攝氏度。”suizhewendudeshangshengbingjiarushaoliangcuihuaji，qingqisuizhichansheng，xiaonenghengao。qingqisuihoukeyizhuanxiangranliaodianchiweijianzhutigongdianli，huozhetongguoyasuochucundaorongqizhonggongyihoushiyong。 霍茨表示：“我們進行了成本分析，發現混合的太陽能-甲烷係統是最為便宜的解決方案，如果要達到夏天的要求，其總安裝造價為7900美元，雖然這比傳統的化石燃料驅動的發電裝置貴不少。” 據(ju)悉(xi)，成(cheng)本(ben)和(he)能(neng)效(xiao)因(yin)為(wei)地(di)點(dian)不(bu)同(tong)而(er)有(you)很(hen)大(da)差(cha)異(yi)，係(xi)統(tong)的(de)成(cheng)本(ben)和(he)效(xiao)率(lv)會(hui)因(yin)安(an)裝(zhuang)位(wei)置(zhi)的(de)不(bu)同(tong)而(er)有(you)所(suo)區(qu)別(bie)。在(zai)陽(yang)光(guang)充(chong)沛(pei)地(di)區(qu)的(de)屋(wu)頂(ding)鋪(pu)設(she)這(zhe)種(zhong)太(tai)陽(yang)能(neng)裝(zhuang)置(zhi)，大(da)體(ti)上(shang)能(neng)滿(man)足(zu)整(zheng)個(ge)建(jian)築(zhu)在(zai)冬(dong)季(ji)的(de)生(sheng)活(huo)用(yong)電(dian)需(xu)求(qiu)，而(er)夏(xia)季(ji)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)力(li)甚(shen)至(zhi)還(hai)能(neng)出(chu)現(xian)富(fu)餘(yu)。這(zhe)時(shi)業(ye)主(zhu)可(ke)以(yi)考(kao)慮(lv)關(guan)閉(bi)部(bu)分(fen)製(zhi)氫(qing)係(xi)統(tong)或(huo)者(zhe)將(jiang)多(duo)餘(yu)的(de)電(dian)力(li)出(chu)售(shou)給(gei)電(dian)網(wang)。“對於邊遠地區，這是個值得考慮的項目，因為邊遠地區可能不容易獲得傳統能源，或者說造價比較高。”霍茨提到。據悉，目前霍茨的研究正得到瑞士國家科學基金會的支持
，同時還有其他學校的一些教授對此也表示支持。 傳統太陽能製氫技術一覽 太陽能製氫技術主要包括光催化製氫係統
、太陽能電解水製氫、太陽能熱水學循環製氫、太陽能熱分解水製氫等方式。各種技術側重點不同，效能也不一。 guangcuihuajishizhijieshouguangxianzhaoshejiunengcujinhuaxuefanying，liyongkejianguangjiukeyijiangshuigaoxiaofenjiechengqing。muqianyanghuataichangbeiyongzuoshuifenjiechengqingheyangguochengzhongdeguangcuihuaji，danshiyanghuataizhizaiziwaixianzhaoshexiacainengfahuicuihuazuoyong，bunengyouxiaoliyongtaiyangguangzhongdekejianguang。ribendongjingdaxuejiaoshoutangmianyichengdengyanjiurenyuanzaizuixinyiqiyingguo《自然》雜za誌zhi上shang報bao告gao說shuo，他ta們men在zai氮dan化hua镓jia和he氧yang化hua鋅xin混hun合he的de黃huang色se粉fen末mo中zhong添tian加jia助zhu劑ji，得de到dao的de新xin型xing光guang催cui化hua劑ji在zai可ke見jian光guang照zhao射she下xia同tong樣yang能neng促cu進jin水shui的de分fen解jie反fan應ying。而er且qie，實shi驗yan顯xian示shi，在zai可ke見jian光guang照zhao射she下xia水shui的de分fen解jie效xiao率lv比bi以yi往wang的de方fang法fa高gao約yue１０倍。 太tai陽yang能neng電dian解jie水shui製zhi氫qing是shi目mu前qian應ying用yong較jiao廣guang且qie比bi較jiao成cheng熟shu的de方fang法fa

，但dan耗hao電dian大da，用yong常chang規gui電dian製zhi氫qing，從cong能neng量liang利li用yong而er言yan得de不bu償chang失shi。所suo以yi，隻zhi有you當dang太tai陽yang能neng發fa電dian的de成cheng本ben大da幅fu度du下xia降jiang後hou，才cai能neng實shi現xian大da規gui模mo電dian解jie水shui製zhi氫qing。太tai陽yang能neng熱re化hua學xue循xun環huan製zhi氫qing：為(wei)了(le)降(jiang)低(di)太(tai)陽(yang)能(neng)直(zhi)接(jie)熱(re)分(fen)解(jie)水(shui)製(zhi)氫(qing)要(yao)求(qiu)的(de)高(gao)溫(wen)，發(fa)展(zhan)了(le)一(yi)種(zhong)熱(re)化(hua)學(xue)循(xun)環(huan)製(zhi)氫(qing)方(fang)法(fa)，即(ji)在(zai)水(shui)中(zhong)加(jia)入(ru)一(yi)種(zhong)或(huo)幾(ji)種(zhong)中(zhong)間(jian)物(wu)，然(ran)後(hou)加(jia)熱(re)到(dao)較(jiao)低(di)溫(wen)度(du)，經(jing)曆(li)不(bu)同(tong)的(de)反(fan)應(ying)階(jie)段(duan)，最(zui)終(zhong)將(jiang)水(shui)分(fen)解(jie)成(cheng)氫(qing)和(he)氧(yang)

，而(er)中(zhong)間(jian)物(wu)不(bu)消(xiao)耗(hao)，可(ke)循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)。太(tai)陽(yang)能(neng)熱(re)分(fen)解(jie)水(shui)製(zhi)氫(qing)：將(jiang)水(shui)或(huo)水(shui)蒸(zheng)汽(qi)加(jia)熱(re)到(dao)一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)，水(shui)中(zhong)的(de)氫(qing)和(he)氧(yang)便(bian)能(neng)分(fen)解(jie)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)製(zhi)氫(qing)效(xiao)率(lv)高(gao)，但(dan)需(xu)要(yao)高(gao)倍(bei)聚(ju)光(guang)器(qi)才(cai)能(neng)獲(huo)得(de)如(ru)此(ci)高(gao)的(de)溫(wen)度(du)
，一(yi)般(ban)不(bu)采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)製(zhi)氫(qing)。