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水分解新技術可望推動清潔能源發展

瑞典等國的研究人員已成功開發出一種新型分子催化劑,可將利用陽光從水中分解出氧和氫的效率提高到接近自然界光合作用的水平。這一技術可提升太陽能等清潔能源的轉換效率并降低生產成本,更好地推動清潔能源的實用化。

光合作用主要指植物、藻類和某些細菌在陽光照射下經一系列反應,將二氧化碳和水轉化為有機物,并釋放氧氣(某些細菌釋放氫氣)。一直以來,在清潔能源技術中,特別是太陽能方面,研究人員都試圖模仿這一自然現象實現能量轉化,但在效率上無法與真正的光合作用相比擬。

瑞典皇家理工學院等機構的研究人員在《自然•化學》發表報告說,從效率指標上來說,自然界光合作用的數值大概在100到400間,現有催化劑令人工分解水的效率比光合作用低兩個數量級,而他們研發了基于金屬元素銣的新型催化劑,可將這一數值提升至300以上,實現真正的光合作用效率。

研究人員說,這種新型催化劑具有廣泛的應用前景。比如在陽光強烈的撒哈拉沙漠地區,可以利用這一技術大規模生產氫燃料,或將它與傳統的太陽能電池結合,提高光電轉換的效率。

不過研究人員也提到,還在努力研究如何降低這種新型催化劑的生產成本,估計在10年后基于這一技術的清潔能源,可在價格上與傳統的煤和石油等化石能源競爭。

 
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