根据英国卡迪夫大学(Cardiff University)表面科学教授暨卡迪夫催化研究所副主任Michael Bowker证实,利用阳光以及简单的催化作用,即可从一种名为“羊茅”的草中采集到大量的氢。这种氢材料可直接用于燃料电池、生产太阳能储存的化学原料,或直接用于燃烧。
Bowker表示,在寻求为大气降低一氧化碳负担以及精简与本地化能源生产的道路上,这项研究让科学家迈出了关键的一步。尽管大家都知道氢是打造生物燃料的理想来源,使其不至于排放温室气体,许多研究人员也一直在开发采用这种材料的燃料;但是,其挑战在于找到一些以低成本、高效率以及可持续地从天然资源中释放氢的方法。
英国韦尔斯的研究人员展示利用阳光与常见催化剂,可从杂草中取得大量的氢 (来源:Wikipedia Commons)
“这确实是绿色能源,”他并解释说,该研究团队多年来采用生物分子衍生而来的简单分子,以寻找可再生能源的新材料。然而,直到最近,所有的研究团队开始致力于降低处理成本、能源成本以及与其有关的污染问题。Bowker说,最近的发现已经克服了部份问题。
“我们逐渐摸索出复杂的链,包括生物衍生的分子(如乙醇)和甘油(生物柴油的大量副产品),甚至是糖。”他说,“基本的植物材料,例如纤维素,位于这链的更上层,意味着需要较少的处理,而且草是一种潜在的原料。”
该研究团队还包括来自贝尔法斯特女王大学(Queen’s University Belfast)的研究人员,研究成果已刊载于《皇家学会报告》(Proceedings of the Royal Society)中。
研究人员证实,利用太阳能和简单的催化剂,能够将草的纤维素转化成氢——在这一研究实验案例中是用钯、金和镍。在这个过程中——称为光催化或催化——将草的纤维素与水转化为氢的催化剂。
研究人员在这项研究中进行了两轮测试。第一次,他们在圆底烧瓶中混合了三种催化剂与纤维素,并以台灯进行照明,每30分钟从混合物中收集一次气体样本。接着,他们分析这些样本,看看产生了多少氢。
接着,研究人员以家中庭院摘取的羊茅草重复这一过程,实验结果显示,利用阳光与低成本的催化剂,能以这种方式产生大量的氢。
“我们证实了利用庭院中的草即可实现这一过程的效度,”他说。“据我们所知,这是第一次,这种生质材料可用于如此生产大量的氢。其重要之处在于,它不需要分离纯纤维素与样本即可实现,因而避免了繁复与昂贵的生产过程。”
研究人员计划使用更广泛的太阳能光谱,超越目前研究中所用的紫外线范围,以及其所能实现的仅5%太阳能。Bowker表示,研究团队目前正为此目标开发新材料。
编译:Susan Hong
本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载
关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”。