美國利用太陽光有效將水分解成氫氣和氧氣

據報道，美國科學家出一種全新的水分解技術——用太陽光有效地將水分解成氫氣和氧氣，發表在《科學》雜志上的新方法有望為人類邁入氫經濟時代鋪平道路。

該研究團隊的、科羅拉多大學波德分校化學和生物工程學院的教授阿蘭·維摩解釋道，他們設計出了一種太陽能—熱系統，其中，太陽光可以被置于距離地面 10米高的一個中央塔周圍的鏡子聚集到該塔的某個點上，系統產生的熱會聚集于中央塔內，隨后被遞送到包含有金屬氧化物的反應器內。

當金屬氧化物被加熱時，會釋放出氧原子，留下的新化合物會四處搜尋新的氧原子。隨后，他們再將蒸汽流(由聚集到塔上的太陽光束加熱反應器中的水形成)引入該系統中，水分子中的氧氣會依附到金屬氧化物(由鐵、鈷、鋁和氧組成)的表面，釋放出的氫分子聚合在一起就形成了氫氣。

另一名研究人員、化學和生物工程學院教授查爾斯·馬斯葛雷夫表示，新的水分解技術與其他水分解技術的關鍵區別在于，新方法能讓兩個化學反應在同一溫度下發生。

馬斯葛雷夫說：“傳統方法需要對反應堆中的溫度進行控制，讓其從熱狀態轉變到冷狀態，也需要對蒸汽流引入系統進行控制。而新系統的創新之處在于溫度沒有變化，整個過程通過打開或關閉一個蒸汽閥就可以搞定。我們可以將太陽光聚集起來，然后用其產生的熱來驅動化學反應。盡管我們很容易將系統的溫度加熱到 1350攝氏度之上，但我們只想將其加熱到化學反應能夠進行的zui低溫度。溫度越高，越有可能對化學材料和反應堆本身造成傷害。”

維摩補充道，傳統的兩步分解水法會浪費時間和熱，畢竟，太陽光每天“露面”的時間有限。新方法產生的氫氣量*取決于金屬氧化物的數量以及引入該系統的蒸汽量。

研究人員表示，盡管這一太陽能—熱系統可以以較低的成本產生大量氫氣，但對其進行商業化開發可能還需數年時間。