新材料從水中提取可再生能源

只借助陽光就從水中“取出”氫氣？瑞典林雪平大學研究人員開發(fā)出一種新材料——納米多孔立方碳化硅（3C-SiC），它可以捕獲太陽能，并將水分解以生產(chǎn)氫氣。相關論文近日刊登于《美國化學學會——納米》。

該研究負責人、林雪平大學物理、化學和生物系高級講師孫建武（音譯）說：“人們需要新的可持續(xù)能源系統(tǒng)應對全球能源和環(huán)境挑戰(zhàn)，如二氧化碳排放增加和氣候變化。”

氫的能量密度是汽油的3 倍，當氫氣被用來產(chǎn)生能量時，唯一產(chǎn)物是純水。然而，每產(chǎn)生1 噸氫氣，就會排放9～12 噸二氧化碳。因此，利用太陽能分解水分子產(chǎn)生氫氣是一種可持續(xù)的方法，而且不會導致二氧化碳排放。這種方法的一個主要優(yōu)點是能將太陽能轉化為可儲存的燃料。

“傳統(tǒng)的太陽能電池在白天產(chǎn)生能量，但這些能量必須立即使用，或者儲存在電池中。氫是一種很有前途的能源，它可以像汽油和柴油等傳統(tǒng)燃料一樣儲存和運輸。”孫建武說。

為此，研究人員需要找到一種經(jīng)濟高效的材料，可以通過光電解將水分解成氫和氧。陽光中可以用來分解水的能量主要以紫外線和可見光的形式存在，因此，需要一種能夠有效吸收這種輻射從而產(chǎn)生電荷的材料。