太陽能生物質製氫

據外國媒體報道：劍橋大學的一個研究團隊開發出了一種使用太陽能發電從生物質中製取既可持續又相對便宜的氫氣的方法。

現xian代dai社she會hui麵mian臨lin的de挑tiao戰zhan之zhi一yi是shi廢fei物wu產chan生sheng的de影ying響xiang，隨sui著zhe自zi然ran資zi源yuan大da量liang減jian少shao，政zheng府fu和he企qi業ye對dui使shi用yong廢fei物wu生sheng產chan能neng源yuan的de需xu求qiu越yue來lai越yue迫po切qie。自zi有you記ji錄lu以yi來lai
，生sheng物wu質zhi一yi直zhi是shi熱re和he能neng源yuan的de來lai源yuan：地球的石油儲量來自古老的生物質，經曆數百萬年的高溫高壓最後成型；木質纖維素是植物生物質的主要組分。但迄今為止，生物質轉化氫氣還主要通過高溫分解的氣化過程實現。

劍橋大學化學係Moritz Kuehnel博士與其他研究者在Nature Energy上發表了一篇關於生物質製氫的論文。 他表示，高度結晶的纖維素纖維組成的木質纖維素具有高度的穩定性
，因此，木質纖維素的化學利用富有挑戰性。

新(xin)技(ji)術(shu)使(shi)用(yong)簡(jian)單(dan)的(de)光(guang)催(cui)化(hua)轉(zhuan)化(hua)過(guo)程(cheng)。將(jiang)催(cui)化(hua)納(na)米(mi)顆(ke)粒(li)加(jia)入(ru)到(dao)懸(xuan)浮(fu)有(you)生(sheng)物(wu)質(zhi)的(de)堿(jian)性(xing)溶(rong)液(ye)中(zhong)，將(jiang)其(qi)放(fang)置(zhi)在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)中(zhong)模(mo)擬(ni)太(tai)陽(yang)光(guang)的(de)燈(deng)下(xia)，溶(rong)液(ye)即(ji)非(fei)常(chang)理(li)想(xiang)地(di)吸(xi)收(shou)燈(deng)光(guang)並(bing)將(jiang)生(sheng)物(wu)質(zhi)轉(zhuan)化(hua)為(wei)氣(qi)態(tai)氫(qing)，之(zhi)後(hou)可(ke)從(cong)頂(ding)部(bu)空(kong)間(jian)收(shou)集(ji)氣(qi)態(tai)氫(qing)。這(zhe)種(zhong)氫(qing)氣(qi)不(bu)含(han)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)抑(yi)製(zhi)劑(ji)，例(li)如(ru)一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)
，可(ke)用(yong)於(yu)動(dong)力(li)驅(qu)動(dong)中(zhong)。

納na米mi顆ke粒li夠gou吸xi收shou來lai自zi太tai陽yang光guang的de能neng量liang並bing且qie使shi用yong它ta來lai進jin行xing複fu雜za的de化hua學xue反fan應ying，在zai這zhe個ge實shi驗yan中zhong，水shui和he生sheng物wu質zhi中zhong的de原yuan子zi重zhong組zu成cheng氫qing氣qi和he其qi他ta有you機ji化hua學xue物wu質zhi如ru甲jia酸suan以yi及ji碳tan酸suan鹽yan。

主要聯合作者
，化學係的David Wakerley博士表示，原始生物質中存儲了大量的化學能
，但無法使用在如汽車發動機這樣的複雜機械中；研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)的(de)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)將(jiang)構(gou)成(cheng)生(sheng)物(wu)質(zhi)的(de)長(chang)而(er)雜(za)亂(luan)的(de)結(jie)構(gou)轉(zhuan)化(hua)為(wei)氫(qing)氣(qi)
，他(ta)們(men)專(zhuan)門(men)設(she)計(ji)了(le)催(cui)化(hua)劑(ji)和(he)溶(rong)液(ye)的(de)組(zu)合(he)，可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)作(zuo)為(wei)能(neng)量(liang)源(yuan)進(jin)行(xing)這(zhe)種(zhong)轉(zhuan)化(hua)。

團隊在他們的實驗中使用不同類型的生物質：木材、紙和葉片不需要進行任何預處理
，使用納米粒子在陽光下可以直接發生反應。

該技術是在劍橋大學基督教多普勒可持續綜合實驗室開發的。實驗室負責人Dr. Erwin Reisnerbiaoshi，zhezhongzaishiwentiaojianxiajiangweichulideshengwuzhifenjiezhiqingdejishushimuqiangaowenqihuaheqitakezaishengqingshengchanfangshidekexingtidaifangan。weilai
，tuanduijiangtansuozaizhexiangjishuguimohua，weilaikezaixiaoxingliwangshebeidaogongyeguimozhongyingyong。

在劍橋大學的商業化部門的幫助下，這項技術已經提交了英國的專利申請，並正在與潛在的商業合作夥伴進行會談。

參考文獻：

David Wakerley et al: Solar-driven reforming of lignocellulose to H2 with a CdS/CdOx photocatalyst，Nature Energy 13th March 2017 DOI: 10.1038/nenergy.2017.21