甲烷潛力 人工光合作用重新構想的太陽能板

編譯/高晟鈞

利用太陽能發電的光伏板越來越普遍。儘管人類還在努力掌握將太陽能轉化為燃料的技術,但植物早在數千萬年前就掌握了光合作用的秘密。

近日,一項研究借鏡了光合作用,開發了創新的光能系統,為替代石油能源提供了新的思維。

近日,一項甲烷研究借鏡了光合作用,開發了創新的光能系統,為替代石油能源提供了新的思維。(圖/123RF)

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甲烷的潛力

我們都知道,甲烷是一種強勁的溫室氣體,是造成全球暖化的元凶之一。然而,水能載舟,亦能覆舟;不可否認的是,甲烷同時是一種高能量密度的燃料,也是天然氣的主要成分之一。

研究團隊已經開發出了一種系統,成功利用陽光將水分解為氫氣與氧氣。現在,他們希望優化這個過程,以更貼近真實的光合作用。為此,他們希望系統能吸收二氧化碳並將太陽能儲存在甲烷之中;與此同時,使用一些成本低,但十分有效的材料。

甲烷生產原型

團隊創造了一組類似太陽能板的反應電池,每個反應電池都塗有鋁摻雜鈦酸鍶(SrTiO3)光催化劑來幫助反應進行。這些塗層被浸泡在水裡並暴露於陽光下,經過一定時間後,水分子將被分解成氫氣與氧氣。

接著,氫氣與氧氣會被分離,而純化的氫氣將被送入系統的第二部分。在第二氣室中,氫氣將與二氧化碳反應,形成甲烷與水,後者則透過光循環系統,被送回第一部分重新使用。

儘管前景廣闊,但人工光合作用的效率須要進一步提高,才能使這些設備真正地應用在大規模發電上。然而,這個概念系統對於幫助生產塑膠、化學原料的前體,或者其他永續生物燃料都有著積極正面的幫助。

資料來源:scitechdaily

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