绿色氢反应堆的“改变游戏规则”的设计

日本科学家开发了新材料和新方法,以提高概念验证绿色氢反应堆的效率和安全性。这座 100 平方米的反应堆在实验室条件之外的户外成功运行了三年。尽管如此,作者得出结论,在该技术成为可行的组成部分之前,仍有许多挑战需要解决[…]

来源:宇宙杂志

日本科学家开发了新材料和新方法,以提高概念验证绿色氢反应堆的效率和安全性。

绿色氢

这座 100 平方米的反应堆在实验室条件之外的户外成功运行了三年。 尽管如此,作者得出结论,在该技术成为清洁能源转型的可行组成部分之前,仍有许多挑战需要解决。

2 清洁能源转型

氢是一种轻质、能量丰富的燃料,众所周知用于为一些火箭提供动力。 虽然大多数工业氢气仍使用化石燃料生产,但所谓的“绿色氢”与风能和太阳能等可再生能源相结合。

为一些火箭提供动力

“显然,太阳能转换技术无法在夜间或恶劣天气下运行,”信州大学的一等作者 Takashi Hisatomi 说。 “但通过将太阳能储存为燃料材料的化学能,就可以随时随地使用这种能量。”

Hisatomi 及其同事利用光催化剂将太阳和水转化为绿色氢气,光催化剂是一种吸收光并促进水分解化学反应产生氧气和氢气的材料。

使用光催化剂
图片来源:Hisatomi 等人
图片来源:Hisatomi 等人

一些光催化剂可以同时将水分解成氢气和氧气,但这些效率往往较低。将两种气体的产生分开的两步系统更高效、更安全,但也更复杂,因为电子需要在两种反应之间传递。

该团队开发了一种丝网印刷技术,使用含有光催化剂粉末的油墨来制作可扩展的光催化剂片。在薄片内,两步光催化剂通过由金或氧化铟锡制成的导电层连接。

氧化铟锡

“在我们的系统中,使用紫外线响应光催化剂,在自然阳光下,太阳能转换效率大约高出一倍半,”Hisatomi 说。

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