環境與生態

在家製備氫能源

利用太陽能製造氫燃料,可望走出實驗室!

撰文/羅特(Melissa C. Lott)
翻譯/周坤毅

環境與生態

在家製備氫能源

利用太陽能製造氫燃料,可望走出實驗室!

撰文/羅特(Melissa C. Lott)
翻譯/周坤毅


氫氣目前用在精煉原油與合成氨(現代農業肥料的關鍵成份),氫氣也是生產綠色電力的重要原料,以及驅動汽車與卡車、對環境友善的燃料電池的要素。但氫氣製備通常利用蒸汽加熱天然氣,導致溫室氣體排放與其他環境問題。科學家一直想用再生能源取代這項程序,最近發表在《自然.能源》的論文,終於獲得突破成果。


這項新的方法仰賴光電化學(PEC)裝置,這種太陽能電池可比其他方法更有效裂解水分子。長久以來科學家努力設計出高效率且耐用的PEC裝置來降低成本,美國國家再生能源實驗室的電化學家特納(John Turner)在18年前取得關鍵進展,製作出由多層磷銦化鎵與砷化鎵半導體組成的PEC裝置,可比其他材料更有效把陽光轉換成電力。直到2015年,特納的設計還保持太陽能轉換氫氣的最高效率紀錄,但電池運作時得暴露在酸液中,很快便會損壞,導致氫氣的製備成本居高不下。


聖地牙哥州立大學的化學家顧競(Jing Gu)帶領研究團隊推出新的設計,在半導體薄層上鍍膜以防止酸蝕,這種保護層能顯著延長特納的高效率裝置的壽命;新型PEC裝置經過耐久測試後,仍可維持80%的轉換效率。由消費者自行製備氫氣來驅動汽車或替住家提供冷暖氣的「氫經濟」,或許短期內還無法實現,但這項工程突破讓這樣的未來不再是天方夜譚。


更多相關文章

2017年7月185期多重宇宙很量子 雜誌訂閱

本期最新文章