2026-04-11 13:18:17
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氫(qing)氣(qi)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)最(zui)清(qing)潔(jie)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan),但(dan)傳(chuan)統(tong)製(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)又(you)會(hui)消(xiao)耗(hao)大(da)量(liang)的(de)能(neng)源(yuan),比(bi)如(ru)完(wan)全(quan)抵(di)消(xiao)了(le)環(huan)境(jing)效(xiao)益(yi)的(de)天(tian)然(ran)氣(qi)轉(zhuan)換(huan)。有(you)鑒(jian)於(yu)此(ci),許(xu)多(duo)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)將(jiang)目(mu)光(guang)瞄(miao)向(xiang)了(le)太(tai)陽(yang)能(neng)+電(dian)解(jie)水(shui)的(de)組(zu)合(he)方(fang)案(an),以(yi)避(bi)免(mian)在(zai)氫(qing)氣(qi)製(zhi)備(bei)過(guo)程(cheng)中(zhong)放(fang)出(chu)任(ren)何(he)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)。近(jin)日(ri),哥(ge)倫(lun)比(bi)亞(ya)大(da)學(xue)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)想(xiang)到(dao)了(le)一(yi)個(ge)提(ti)升(sheng)效(xiao)率(lv)和(he)降(jiang)低(di)設(she)備(bei)的(de)氫(qing)氣(qi)製(zhi)備(bei)裝(zhuang)置(zhi),它(ta)就(jiu)一(yi)個(ge)可(ke)以(yi)漂(piao)浮(fu)在(zai)海(hai)麵(mian)上(shang)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)工(gong)作(zuo)台(tai)。
浮台渲染圖:在太陽下, 光伏電池產生電能,可用於電解海水製造氫氣。
電(dian)解(jie)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)在(zai)兩(liang)極(ji)產(chan)生(sheng)人(ren)畜(chu)無(wu)害(hai)的(de)氫(qing)氣(qi)和(he)氧(yang)氣(qi),其(qi)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)非(fei)常(chang)純(chun)淨(jing)的(de)水(shui)環(huan)境(jing),但(dan)這(zhe)限(xian)製(zhi)了(le)它(ta)的(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)。在(zai)雜(za)質(zhi)和(he)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),普(pu)通(tong)電(dian)解(jie)裝(zhuang)置(zhi)的(de)隔(ge)膜(mo)是(shi)會(hui)被(bei)降(jiang)解(jie)消(xiao)退(tui)的(de)。
然而哥倫比亞大學的工程師們,開發出了不需要一層隔膜的電解水方案,意味著可以在海麵上進行部署。
原型設備采用硫酸(而不是海水)來電解產生氫氣。
論文一作 Jack Davis 表示:
在沒有隔膜的情況下,我們也能夠安全地演示這款設備,讓電解海水的應用離我們又近了一步。充當‘人工光合作用’的太陽能‘發電機’,與自然界植物扮演了同樣的功效,我們的設備可能開啟了一個產生清潔、可再生能源的新機遇。
電解係統工作原理圖:紅色表示電極兩側的一抹催化劑,氫氣氣泡會飄到收集倉中。
當前該團隊正在對這項研究進行細化,然後會將它投入海水中進行實地測試,並最終擴大它的規模。項目首席研究員 Daniel Esposito 稱:
我們對太陽能技術的潛力感到尤為興奮,因為它擁有廣闊的運用前景。我們的挑戰是找到一項可伸縮的、足夠經濟的將太陽能轉化成一種有用的能量形式的技術方案,將它儲存起來,以便在沒有陽光的情況下也可以拿出來使用。
Photovoltaic-powered Hydrogen Fuel Technology 有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《國際氫能》(International Journal of Hydrogen Energy)期刊上。