可讓我們儲存太陽能量的新觸媒

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科學家發現可以更有效利用太陽能發電、風力發電所產生的電力「分解」水的方法,比之前的效率提高三倍,讓我們有機會可以儲存再生能源以供日後使用。

下雨天能源

再生能源的其中一個問題是過度依賴天氣的穩定性,太陽發電很好,但陰天的時候怎麼辦?或是使用風力發電,但是卻沒什麼風的時候怎麼辦?

如果有個方法可以將艷陽天或是強風天產生的過度能源儲存起來,等需要的時候再拿來用,這樣非再生能源發電(如:核能發電或其他不可再生能源)就不再擁有優勢

有個方法可以巧妙地儲存能源,利用太陽能或風力產生的電力進行「電解反應」讓水「分解」成氧原子與氫原子,這些氫氣之後可以成為備用能源。

一個來自美國SLAC國家加速實驗室多倫多大學的科學家所組成的團隊跨出了一大步,讓製造過程更簡單、更有效率。利用SLAC實驗室的強大電腦,他們設計出比之前提升三倍效率的電解催化劑。

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圖片中可以看到新觸媒內部排列非常一致。符號代表:Fe鐵、Co鈷、W鎢、O氧。圖片來源:B. Zhang et al./Science

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金屬凝膠

可以提高效率的主要成份是鐵鈷催化劑加上一點鎢。理論很簡單,但要實作出來就沒那麼容易,電腦模擬顯示出,需要徹底混合這三種金屬才能在接觸表面產生最好的反應效率。

研究團隊將三種金屬溶解到溶液中混合,在室溫下沉降成凝膠,過程中不能讓金屬原子聚成一團。最後將凝膠乾燥成粉末狀,粉末的多孔性讓觸媒的接觸面積增加,有助於催化反應。新觸媒產生氧的速度比之前的快三倍,最特別的是,可讓新觸媒產生氧的反應方式有上百種。

研究小組成員,多倫多大學電子計算機工程博士Edward H. Sargent說:「這是個很大的進步,不過還有很多可以進步的空間。為了要讓氫氣燃料再生能源更具有競爭力,我們需要讓觸媒與電解系統在運作時更有效率、更省成本,以及有更高的強度。」

這項研究讓能源與未來永續發展向前邁進了一大步。

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來源: Futurism