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英国研究人员创造可再生氢气的半导体材料
来源:气体分离bingqi2018-05-02 08:43
    来自英国埃克塞特大学的可再生能源专家团队开创了一项新技术,可以将阳光中的氢气(H2)生产成清洁,廉价和广泛使用的燃料。

    该团队开发了一种创新方法,利用阳光将水分解为组成部分--H2和氧气(O2)。H2可以用作燃料,可用于家庭和车辆等日常用品。

    最重要的是,通过这种人工光合作用生产的H2燃料不仅大大降低碳排放,而且还能创造出几乎无限的能量来源。

    埃克塞特大学团队建立了新的光电极——光电极吸收光线并触发电化学转换,利用镧、铁和O2等元素的纳米颗粒从水中提取H2

    研究人员认为,这种新型的光电极不仅便宜,而且可以在更大范围内进行创建,以满足大规模和全球的能源需求。

    论文第一作者Govinder Pawar,在位于康沃尔郡彭林校区的埃克塞特大学环境与可持续发展研究所(University of Exeter 's Environment and Sustainability Institute)的报告中说,“随着经济和人口的增长,化石燃料将无法以一种“清洁”的方式维持全球能源需求,因为它们正以惊人的速度耗尽。”

    “必须找到可替代的可再生燃料来源,以维持全球能源需求。H2是一种很有前途的燃料替代产品,可以替代化石燃料,因为它的能源密度比化石燃料高(超过两倍),零碳排放,唯一的副产品就是水。”

    目前,全球约85%的能源供应来自燃烧化石燃料。因此,迫切需要找到一种可持续、具有成本效益的可再生燃料来源途径。

    毫无疑问,太阳是地球上最丰富的可再生能源,每年可提供100000太瓦的电力 – 这意味着1小时的太阳能相当于全球一年的能源消耗量。

    然而,生产高效稳定的半导体材料,以便有效地将太阳光转换成可存储的广泛能源,迄今为止证明是难以实现的。

    开发可行的太阳能最重要障碍之一是无法生产适用于该工艺的半导体材料。

    在这项新的研究中,研究小组利用镧氧化铁制造出了一种半导体材料,这一材料为H2在阳光下的生成提供了理想的结果,使其成为可再生
H2替代的最强候选者。

    Govinder Pawar补充说:“我们已经证明,我们的LaFeO3光电极具有理想的能带自动排列所需的能带结构,无需外部偏压,即可自动将水分解成(H2和O2)组分。此外,我们的材料具有出色的稳定性,经过21小时的测试后,它不会降解,非常适用于水分解目的。我们正在努力进一步改进我们的材料,使其生产更多、更高效的H2。”
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