2026-04-12 06:34:47
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比利時研究團隊開發了一款新設備,它可以將汙染物從空氣中清除,然後轉化為簡單的氫。如何轉化的?用陽光、納米粒子、光電化學薄膜完成。
安特衛普大學的薩米·維爾布魯根(SammyVerbruggen)說(shuo),項(xiang)目(mu)構(gou)想(xiang)來(lai)自(zi)兩(liang)組(zu)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan),設(she)備(bei)也(ye)是(shi)他(ta)們(men)開(kai)發(fa)的(de)。維(wei)爾(er)布(bu)魯(lu)根(gen)的(de)團(tuan)隊(dui)一(yi)直(zhi)在(zai)研(yan)究(jiu)如(ru)何(he)用(yong)光(guang)淨(jing)化(hua)空(kong)氣(qi),他(ta)們(men)開(kai)發(fa)了(le)一(yi)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)納(na)米(mi)材(cai)料(liao),名(ming)叫(jiao)“光催化劑”,光將材料激活,將空氣汙染物轉化為無毒混合物。
另一個研究團隊來自於比利時盧汶大學,由教授約翰·馬杜斯(Johan Martus)領導,他們開發光電化學材料,這是一種薄膜,可以將水轉化為氫氣,用來發電。
維爾布魯根解釋說,新設備將兩種技術整合在一起,不是將水轉化為氫,而是將汙染物轉化為氫。
“在理想條件下,任何東西穿過設備光的一端之後就會氧化,變成CO2。”維爾布魯根解釋說,“讓我舉一個比較容易懂的例子,以甲烷為例,它有4個碳原子,4個氫原子。在大多數理想的情況下,最終會在一端生成一個C02分子,在另一端生成2個氫氣分子。從化學上講,這種反應是完全清潔的。就目前而言,轉化的效率達不到100%的水平,但是我們正在朝著這個方向努力。”
研究人員使用的是相對簡單、細小的有機分子,比如甲醛,醋酸、乙(yi)醇(chun),它(ta)們(men)對(dui)人(ren)體(ti)有(you)害(hai)。甲(jia)醛(quan)是(shi)比(bi)常(chang)見(jian)的(de)室(shi)內(nei)空(kong)氣(qi)汙(wu)染(ran)物(wu),它(ta)讓(rang)人(ren)頭(tou)痛(tong),還(hai)會(hui)讓(rang)人(ren)患(huan)上(shang)其(qi)它(ta)疾(ji)病(bing),甚(shen)至(zhi)可(ke)能(neng)是(shi)癌(ai)症(zheng)。乙(yi)醛(quan)進(jin)入(ru)大(da)腦(nao)會(hui)讓(rang)人(ren)有(you)喝(he)醉(zui)酒(jiu)的(de)感(gan)覺(jiao)。
小原型設備為我們指明了方向,很有希望,但是維爾布魯根指出要讓它產生明顯的效果,必須按比例放大,這是一個挑戰。
“我想我們有兩個主要的問題要解決,然後才能形成突破。”維爾布魯根說,“一是提高效率,現在我們使用的材料是用紫外線激活的。看看太陽光譜,紫外線隻占總光譜的5%。”
有you一yi種zhong方fang法fa就jiu是shi修xiu改gai材cai料liao,這zhe樣yang就jiu可ke以yi使shi用yong可ke見jian光guang。還hai有you一yi種zhong辦ban法fa就jiu是shi改gai進jin當dang前qian設she計ji。在zai第di一yi次ci測ce試shi時shi,研yan究jiu人ren員yuan製zhi作zuo了le一yi塊kuai薄bo膜mo,激ji活huo區qu域yu隻zhi有you1平方厘米。維爾布魯根說,與其它太陽能技術相比,比如屋頂太陽能麵板,這樣的麵積很小。
即使研究人員成功將設備擴大,如果汙染區的麵積很大,設備可能也派不上用場。
“能不能淨化整個城市?這種想法有點脫離實際,有點遙遠。”維爾布魯根說,“但dan是shi我wo認ren為wei這zhe種zhong技ji術shu遲chi早zao會hui有you用yong,比bi如ru與yu特te殊shu工gong業ye處chu理li結jie合he起qi來lai,發fa揮hui更geng好hao的de效xiao果guo。如ru果guo你ni在zai塗tu料liao行xing業ye或huo者zhe紡fang織zhi品pin行xing業ye工gong作zuo,有you些xie工gong序xu可ke能neng會hui用yong到dao大da量liang的de有you機ji溶rong劑ji。工gong序xu中zhong會hui排pai出chu廢fei水shui,包bao含han有you機ji分fen子zi,排pai出chu時shi必bi須xu達da到dao一yi定ding的de環huan保bao標biao準zhun。它ta們men不bu能neng裸luo露lu在zai空kong氣qi中zhong。”
“如果我們這樣使用技術,一次就可以解決兩個問題:一方麵淨化空氣,另一方麵將存儲在空氣汙染物中的能量轉化為氫氣。”