德發明太陽能電解水製氫新工藝
2026-04-11 15:08:17
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德de國guo柏bai林lin的de赫he爾er姆mu茨ci太tai陽yang能neng燃ran料liao研yan究jiu所suo研yan究jiu人ren員yuan應ying用yong特te殊shu納na米mi材cai料liao，日ri前qian發fa明ming了le高gao效xiao利li用yong太tai陽yang能neng製zhi氫qing新xin工gong藝yi。這zhe種zhong納na米mi材cai料liao可ke以yi使shi太tai陽yang能neng轉zhuan化hua為wei電dian能neng的de效xiao率lv達da到dao80%。
新(xin)工(gong)藝(yi)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)水(shui)電(dian)解(jie)原(yuan)理(li)。在(zai)中(zhong)學(xue)課(ke)堂(tang)上(shang)我(wo)們(men)就(jiu)知(zhi)道(dao)，將(jiang)兩(liang)根(gen)電(dian)極(ji)插(cha)入(ru)水(shui)中(zhong)，在(zai)電(dian)磁(ci)場(chang)作(zuo)用(yong)下(xia)，水(shui)可(ke)以(yi)分(fen)解(jie)成(cheng)氫(qing)氣(qi)和(he)氧(yang)氣(qi)。氫(qing)是(shi)一(yi)種(zhong)可(ke)以(yi)存(cun)儲(chu)的(de)能(neng)源(yuan)，氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)在(zai)汽(qi)車(che)等(deng)眾(zhong)多(duo)領(ling)域(yu)。通(tong)常(chang)電(dian)解(jie)水(shui)需(xu)要(yao)耗(hao)費(fei)大(da)量(liang)電(dian)能(neng)，在(zai)產(chan)生(sheng)氫(qing)能(neng)的(de)同(tong)時(shi)又(you)在(zai)消(xiao)耗(hao)能(neng)源(yuan)。這(zhe)種(zhong)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)化(hua)並(bing)不(bu)經(jing)濟(ji)，於(yu)是(shi)赫(he)爾(er)姆(mu)茨(ci)太(tai)陽(yang)能(neng)燃(ran)料(liao)研(yan)究(jiu)所(suo)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)想(xiang)到(dao)了(le)利(li)用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)，但(dan)是(shi)太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)通(tong)常(chang)比(bi)較(jiao)低(di)，不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)電(dian)解(jie)水(shui)需(xu)要(yao)，為(wei)此(ci)他(ta)們(men)研(yan)究(jiu)出(chu)一(yi)種(zhong)納(na)米(mi)材(cai)料(liao)電(dian)極(ji)。這(zhe)種(zhong)電(dian)極(ji)可(ke)以(yi)大(da)大(da)提(ti)高(gao)太(tai)陽(yang)能(neng)轉(zhuan)換(huan)為(wei)電(dian)能(neng)的(de)效(xiao)率(lv)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)電(dian)解(jie)水(shui)的(de)製(zhi)氫(qing)能(neng)力(li)。
研(yan)發(fa)利(li)用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)解(jie)水(shui)的(de)電(dian)極(ji)材(cai)料(liao)並(bing)不(bu)是(shi)件(jian)容(rong)易(yi)的(de)事(shi)，因(yin)為(wei)電(dian)解(jie)水(shui)製(zhi)氫(qing)過(guo)程(cheng)最(zui)好(hao)是(shi)在(zai)酸(suan)性(xing)環(huan)境(jing)下(xia)進(jin)行(xing)，但(dan)這(zhe)樣(yang)的(de)環(huan)境(jing)容(rong)易(yi)使(shi)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)生(sheng)鏽(xiu)，而(er)且(qie)采(cai)用(yong)傳(chuan)統(tong)電(dian)極(ji)需(xu)要(yao)昂(ang)貴(gui)的(de)稀(xi)有(you)金(jin)屬(shu)鉑(bo)或(huo)鉑(bo)銥(yi)化(hua)合(he)物(wu)。為(wei)此(ci)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)想(xiang)出(chu)一(yi)個(ge)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)，他(ta)們(men)用(yong)黃(huang)銅(tong)製(zhi)成(cheng)用(yong)二(er)氧(yang)化(hua)鈦(tai)包(bao)覆(fu)的(de)透(tou)明(ming)、輕質的薄膜材料。二氧化鈦薄膜是多晶體，並含有鉑納米顆粒。這種新的金屬複合材料可以在陽光照射下產生0.5伏特的光壓，以及每平方厘米38毫安的光電能，並能作為製氫的催化劑，也可防止電極生鏽。
該項目負責人尼德利克稱，采用這項新技術可以使陽光中可見光的80%轉化成光電能並用於製氫。目前該項目還有許多試驗要做，要達到實際應用效果，複合電極之間的電磁場至少要達到1.8伏特。尼德利克表示，“我們的實驗證明，未來完全可以利用太陽能來生產氫燃料。我們已與一家公司合作使光製氫項目工業化”。
