美研究新系统可将太阳能转化为氢能源

　　一直以来太阳能被当成是能够替代煤和石油等化石能源的清洁能源。但太阳能却只能在光线最强的白天进行利用。如今美国北卡罗来纳州能源前沿研究中心的研究人员研制出一套系统能够将太阳能转化为氢能源，并储存起来。

　　研究负责人汤姆·梅耶(Tom Meyer)表示“像氢的所谓‘太阳燃料’为夜间能源存储提供了解决方案。我们的新发现可能提供一个存储太阳能源的解决方法，成为未来太阳能行业的转折点。”

　　研究人员研制成的系统是染色敏化的光电子合成电池，即DSPEC，它能够利用太阳能分离水的组成成分进而产生氢气。之后对氢气进行储存，而另外的衍生品氧气则被排放入大气。

　　梅耶表示“分解水是很难得，需要从两个水分子中分离出4个电子，将它们转移到其它地方再制成氢气。如果能够做到这样，就能保持氢氧分离。”

　　梅耶的设计共两部分：一个是分子，一个是纳米粒子。这个分子被称为发色团催化剂集合，吸收太阳光，激活催化剂将电子从水中分离出来。

　　纳米粒子则连接着上千发色团催化剂集合体，是用来隔绝电子并合成氢能源的。

　　但研究人员面临了两大难题，一个是发色团催化剂集合体不断与纳米粒子进行分离，另一个是，电子被隔绝的速度不够快。

　　为了解决这些问题，梅耶转而采用新工艺将纳米颗粒逐个以二氧化钛进行覆盖。使用这些超薄的涂层之后，纳米颗粒能够更快的带离电子。

　　新系统能够在不需要任何额外能量的情况下将太阳能转化为氢能源。整个过程中也不会排放出任何温室气体。而且，要安装这些太阳能转化氢能源的设备以现今的技术条件就能够完成。研究的下一步就是使用同样的方法减少大气中的二氧化碳，使其转化为碳基础的能源，如甲酸盐或甲醇等。