• 利用金屬氧化物實現(xiàn)“可儲存”、“可移動”太陽能

• 提高能量利用效率

美國和瑞士研究人員設(shè)計出一種新的太陽能利用裝置。這種裝置從植物處獲得靈感，利用金屬氧化物為媒介，將太陽能轉(zhuǎn)化為“可儲存”和“可移動”的能量。

有突破
研究人員利用石英窗和特殊孔洞將太陽光線聚攏到一個圓筒里。筒壁布滿二氧化鈰。金屬鈰的氧化物在加熱和冷卻過程中，結(jié)合氧原子能力呈現(xiàn)差異。研究人員借助這種特性，在使用催化劑和設(shè)定某種特定溫度的條件下，向裝置導入二氧化碳和水，生成一氧化碳和氫氣。

如果單獨把二氧化碳或水引入這一裝置，將單獨生成一氧化碳或氫氣。這一裝置底部設(shè)一通道，用于導出氫氣和一氧化碳。氫氣可以給汽車用氫燃料電池提供能量，而一氧化碳是原料氣“合成氣”的主要組成部分。

另外，裝置同樣可以用于生成甲烷。設(shè)計者說，鈰是儲量最豐富的稀土元素，對二氧化鈰的應(yīng)用是太陽能利用裝置設(shè)計中一個重大突破。

可改進
設(shè)計者說，人們或許因為新裝置以二氧化碳、水和陽光為原料產(chǎn)生能量而覺得裝置在模擬植物光合作用。裝置設(shè)計者之一、美國加州理工學院教授索西娜·黑爾說，裝置工作過程看似植物光合作用，但“僅僅看似而已”，實際不同。

新裝置當前只是個雛形，效率不高，僅能轉(zhuǎn)化、儲存0.7%至0.8%進入裝置的太陽能。研究人員相信，改進裝置絕熱性能和縮小用于聚攏太陽能的特殊孔洞，能夠把太陽能轉(zhuǎn)化率提高到19%，達到商用要求。

看前景
黑爾告訴英國廣播公司記者，裝置可用于生產(chǎn)運輸用燃料或應(yīng)用在大型發(fā)電廠。英國光電企業(yè)“太陽能世紀”首席技術(shù)官丹尼爾·戴維斯認為新裝置“非常令人激動。”與在屋頂上裝太陽能板相比，“在撒哈拉沙漠建一個大企業(yè)，生產(chǎn)液態(tài)燃料不是更好？”

太陽能利用技術(shù)發(fā)展迅速，但仍面臨能量利用效率、是否經(jīng)濟、如何儲存等挑戰(zhàn)。黑爾說，開發(fā)太陽能利用裝置與一個國家是否積極推行低碳政策密切相關(guān)。“如果施行低碳政策，研究這類裝置的進展會快得多。”