美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)的研究人员日前将太阳能电池结合催化液,开发出声称可达到24小时发电的太阳能发电系统。
MIT的研究人员声称,在进行电解作用前将催化液加入水中,可达到100%的电解效能。若将它结合在太阳能电池中以化学的方式储存能量,该太阳能发电系统可望达到具有24小时发电的特性。
MIT的化学教授Daniel Nocera表示:「分离水中的氢气并不困难,可以使用铂作为催化剂将氢分离出;然而利用铂来分离氧气却不是那么容易,这需要耗费更多的能源。我们的作法是制造一个可分离氧气且不需使用额外能源的催化剂,事实上,若采用我们的催化剂,目前100% 的电解作用都能产生氧气和氢气。」
「氧化镍(nickel oxide)催化剂目前被使用来提高电解器效能,在MIT配方实验中有相当不错的表现」,Nocera表示:「但氧化镍具有毒性,必须使用成本较高的密封容器,而MIT具专利的催化剂配方除了符合绿色环保需求,并可用于较低成本的开放容器中。」
Nocera表示:「氧化镍具有侵入性,因此无法在具有其它元素的环境下使用,即使是空气中的氧化碳也会与其反应,形成碳酸盐。然而,我们的催化剂使用大量不会与环境发生作用的材料。」
MIT专利的钴磷酸盐(cobalt phosphate)配方可溶解于水中,当电流通过水中进行分解时,该催化剂会自动附着在氧气电极,增加电解效能;当关闭电流时,钴磷酸盐即重新溶解于水中。
这样简易的过程让基本电解器的使用成为可能,MIT的研究人员表示。
「由于我们的催化剂符合绿色环保,用来进行电解的机器也不需外加防护来防止环境污染,因此电解机器相较现今使用的更为便宜」,Nocera表示。
目前,MIT正与太阳能电池制造商合作,将采用MIT催化剂的电解作用整合于太阳能发电系统中。藉由二者的结合,可将白天超过容量的电能转化为氢气和氧气的形式加以储存,并于夜间需要用电时,作为燃料电池发电应用。
Nocera表示:「太阳能电池制造商可将超低价电解器安装到他们的太阳能系统中,使其具有一周7天,一天24小时供电的性能——白天制造氢气及氧气,夜晚进行重组,供给燃料电池发电。」
MIT协助该研究的博士后研究员Matthew Kanan表示:「该研究经费由MIT能源计划(MIT Energy Initiative)、Chesonis Family Foundation、Solar Revolution Project以及美国国家科学基金会(National Science Foundation)共同赞助。」
关键字:太阳能
编辑:冀凯 引用地址:全天候供电的太阳能发电系统指日可待
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