未来的太阳能燃料技术的发展究竟会走向何方?
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随着社会的发展,对能源的需求也越来越大,没有能源,我们的日常生产生活就没法进行,但是随着社会的不断进步,能源有限,科研人员不断探索新能源,这就包括太阳能燃料一说。
太阳能属于一次能源。一次能源(Primary energy),是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源。又称天然能源。包括化石燃料(如原煤、石油、原油、天然气等)、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。
从本质上讲,太阳能燃料是将来自太阳的能量转化为一种可储存、可使用的能源形式,如液体燃料。想象一下,一块硅电池太阳能电池板产生的电力来驱动水电解器(而不是送入电网),电解器再将水分解成氧和氢,后者可以转化为氢燃料。这是一种简单的太阳能燃料,所使用的是当前通用技术。
关键的想法是产生一种太阳能燃料:氢气,它可以在不释放二氧化碳的情况下按需释放能量,对于水的分解,我们使用可见光激发负电子和正电子,然后使其分离,以催化水变成氧气和氢气。储存气体比使用电池装置更简单也更便宜,因此这种方法具有收集和储存清洁能源的好处。
由于使用和分配氢燃料的基础设施不足,这项技术并没有得到广泛使用。如果你能开发一种可以应用于当前汽车技术的液体燃料,那就很有吸引力了。例如,你可以利用甲醇来为汽车提供动力。那样我们就可以像现在一样拥有标准的燃料加注站了。
根据美国纽约州立大学、宾厄姆顿大学等教师在内的新研究表明,新型水分解过程,即收集太阳能以产生能量密集的燃料的过程,可以被简化。
生产太阳能燃料可能需要通过集成系统,将导致气候变化的二氧化碳从大气中分离出来,并将其转化为甲醇或一氧化碳,这是化学工业中经常使用的。原则上,这有助于取代化石燃料,并减少二氧化碳排放,缓解气候变化。生产太阳能燃料时,不必局限于有太阳能电池板的集中式设施。最终可能会出现一些系统,将阳光吸收机制和燃料的化学转化机制整合至一层膜中。
以上就是太阳能燃料的技术解析,需要我们的科研人员不断努力,不断创新,这样才能研发出更加符合社会需求的能源,为我们的社会发展不断贡献力量。