重大突破！把太陽能存儲到液體中！人類不再懼怕黑暗

2020-09-05 海鷗之歌


海鷗之歌

植物不費吹灰之力就能夠把光轉化為能量，科學家一直在努力向植物學習。目前，化學家發現了一條最有希望的道路，將二氧化碳，水和陽光作為原料，產生氧氣和甲酸，同時存儲起能量。甲酸本身就是有工業價值的最終產品，同時又可用於制氫。

技術的關鍵是「相片」紙或叫做光催化劑紙。它上面是特殊的半導體粉末，藉助鈷基催化劑，當光子在水中撞擊到紙上時，電子相互作用，發生氧化反應。

反應不需要任何其他成分，並且只需陽光作為能量源。

英國劍橋大學的化學家 Qian Wang說：「我們對如此出色的選擇性反應感到驚訝，它幾乎不產生無用的副產品。有時候情況並不如，但那是罕見的情況，實際上效果很好。」

儘管原型照相紙的規格僅為20平方釐米，但發明這種照相紙的科學家表示，擴大規格相對容易，而且不會產生高昂的成本。


最終，他們認為這些板材可以大陣列生產，類似於太陽能發電廠。而且，可以將生成的甲酸儲存在溶液中，然後根據需要將其轉化為不同類型的燃料。

在這樣的轉換系統中，乾淨高效的過程，沒有任何不需要的副產物是最誘人的。如果必須處理有害的工業廢物，可能會抵消任何可再生能源工藝的原本優勢。

Wang說：「很難實現具有高度選擇性的人工光合作用，因此您需要將儘可能多的陽光轉化為燃料，而不是浪費。」

來自同一實驗室的團隊在2019年曾開發出「人造樹葉」。儘管與照片紙具有類似的特徵，但後者更堅固，更易於放大，並且所產生的燃料也更易於存儲(人造樹葉製成的儲能物質是氣體)。


這並不意味著新技術已準備好投入商用：研究人員首先需要提高反應效率；他們還在嘗試用不同的催化劑得到不同的產品。

全面過渡到清潔能源的需求比以往任何時候都要迫切，但是正在籌建的項目數令我們感到鼓舞。但是，科學發現只是實際生產的序章。

「氣體燃料的存儲和副產物的分離可能會很複雜——我們要達到可以清潔生產液體燃料的程度，這種液體燃料要易於存儲和運輸。」劍橋大學的化學家Erwin Reisner說，「我們希望這項技術將為可持續和實用的太陽能生產鋪平道路。」

該研究已發表在《自然·能源》上。

相關焦點

  • 太陽熱能儲存技術獲重大進展,瑞典科學家研製神奇液體 把太陽能裝進瓶子裡
    據報導，瑞典科學家近來獲得重大突破，開發出一種液體燃料，可以儲存太陽熱能長達18年。
  • 三體中絕大多數的文明都害怕黑暗森林,為什麼只有歸零者不懼怕?
    引言：《三體》最具代表性的科幻小說之一，書中講述的是關於人類文明、三體文明、歌者文明等文明之間因為宇宙中的黑暗森林法則而展開的一系列戰爭。但值得一提的是，歸零者文明並沒有遵守宇宙中黑暗森林法則，它不僅進行了全宇宙廣播，還將整個宇宙歸零了，為什麼只有它不懼怕黑暗森林法則呢？
  • 宇宙中所有文明都懼怕「黑暗森林法則」,為何歸零者直接無視?
    宇宙中所有文明都懼怕「黑暗森林法則」，為何歸零者直接無視？科幻巨作《三體》在國內外可謂是家喻戶曉，因劉慈欣一人就將中國的科幻小說推向了世界的高度。三體中的故事情節以及各種法則都是人們經常談論的話題，其中最著名的就是黑暗森林法則。
  • 搜尋隱匿在黑暗太空的流浪行星，人類將迎來重大突破
    流浪行星是宇宙中一類奇特的行星，它們並非環繞著母星運轉，而是在黑暗太空中孤獨流浪。然而，流浪行星遠離母星，且自身又不發光，如幽靈一般潛行於黑暗太空，因此難以被探測。人類迄今為止已知的流浪行星屈指可數。值得一提的是，在不久的將來，人類對流浪行星的探測有望迎來重大突破
  • 太陽能電池材料新突破:鈣鈦礦太陽能電池
    鈣鈦礦薄膜是一種低成本的柔性太陽能電池，不僅可以用最少的能量生產，而且幾乎沒有二氧化碳排放。 儘管鈣鈦礦太陽能電池的應用前景十分廣闊，但在得到大規模應用之前，仍面臨著一些重大挑戰。特別是它們本身的不穩定性，使得它們難以大規模量產。
  • 澳洲科學家太陽能新突破:在地幔中鍛造「奇蹟材料」
    據英國《獨立報》當地時間10月20日報導，澳洲科學家們已經解決了下一代太陽能電池可再生能力的根本問題並實現突破：在地幔中鍛造「奇蹟材料」。 據發現這一發現的澳大利亞研究人員稱，這一突破為廣受讚譽的礦物鈣鈦礦通過更便宜、更高效的光伏改變太陽能行業鋪平了道路
  • 【創新工場】香水乳液品類福音:離子型液體研究有重大突破
    加拿大皇后大學的研究人員正在開發一種香水輸送系統，可以吸附汗液的酸臭味
  • 雷射製冷技術重大突破:首次實現用雷射冷卻液體
    但是這些雷射束卻從來沒有用來冷卻液體。華盛頓大學的研究人員首次解決了這個存在了幾十年的難題，他們在現實條件下，實現了用雷射冷卻水和其它液體。　　這一研究成果發表於11月16日出版的《美國國家科學院院刊上》，該團隊利用紅外雷射將水冷卻到36華氏度，這是該領域的一項重大突破。
  • 中國科學家威武:量子糾纏存儲重大突破!
    據報導，中國科學技術大學郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室在量子存儲研究上取得重大進展，實現了兩個存儲單元之間的高維糾纏、多自由度的超糾纏，對實現遠程量子保密通信具有重要意義。量子糾纏是實現遠距離量子通信、可擴展線性量子計算的核心，而要構建大信息量、長距離的量子通信網絡，首先需要解決的就是高維糾纏的量子存儲問題。
  • 利用不可見光發電 太陽能領域取得重大突破
    北極星太陽能光伏網訊:最近的兩項研究表明，太陽能領域取得了重大突破，可以使太陽能電池板更便宜、更高效。（來源：微信公眾號「長江能源YangtzeEnergy」ID：sn13811409185）首先，研究人員發現了一種將人眼不可見的低波長光轉換為電能的方法，這意味著可以從陽光中獲取更多的能量。
  • 100萬年後的人類有多可怕?科學家認為人類不再懼怕死亡
    歡迎大家收看今天的節目，相信大家都知道以前達爾文寫的《物種起源》，其中有進化論的結論，這也就說明了人類是會不斷的在進化的，而且人類也會在不斷的發展，就像我們看過的電影片段中。一輛汽車在行駛，然後速度越來越快，最後汽車慢慢的會變得越來越模糊，最後會消失不見，這個例子也就說明了，時間可以主宰一切，那問題來了，100萬年後的人類會變成什麼樣呢？是會消失掉？還是會像電影中的永生呢？
  • 基於氮化碳的光催化驅動有機微遊泳器能夠在黑暗中遊動
    本項目利用光吸收和電荷存儲的雙重功能，進一步表明，H 2 O 2可以進行光感應充電，從而可以在照明停止後持續增強推進力，持續時間約為初始照明時間的30倍。 ，其中一些粒子顯示了超過半小時的黑暗彈道遊泳。這種"太陽能電池遊泳"概念有可能實現新的微型/納米機械應用，例如在黑暗條件下（例如，在人體內部）的藥物輸送和環境修復，以及微型/納米機械的原位電源。
  • 太陽能光伏與太陽能熱能的區別
    太陽能光伏發電的缺點太陽能光伏最大的問題之一是容量。您通常需要許多太陽能電池板才能滿足小型家庭的能源需求。結果，家用太陽能光伏系統的前期成本可能非常昂貴。另一個關鍵問題是如何存儲太陽能以備後用。太陽能電池板不能在黑暗中發電。因此，您應該使用電池來存儲太陽能電池板白天產生的部分電量。然後，您可以在太陽下山的夜晚從這些電池中獲取電力。該過程的缺點是電池昂貴並且經常佔用大量空間。為了克服上述問題，許多房主選擇了低容量系統，該系統白天可以增加電力供應。這有助於減少公用事業公司的電費。
  • 科學家發明了一種在黑暗中發電的「反太陽能電池板」
    據外媒BGR報導，太陽能技術在幫助人類擺脫對地球更具破壞性的能源方面顯示出了希望。它已經用於各種各樣的應用，從為民用住宅供電到在國際空間站上的太陽能電池板等。然而太陽能電池板有一個很大的局限性：它們無法在黑暗中發電。
  • 新材料可將太陽能儲存數月甚至數年
    圖片來源：Science Alert網站果人類想在利用可再生能源方面做得更好，科學家們就必須在尋找有效的能量存儲方式上更加努力。但是，MOF的好處是它可以直接從太陽中捕獲免費能源。在MOF中，碳基分子通過連接金屬離子形成結構。至關重要的是，MOF是多孔的，因此它們可與其他小分子形成複合材料。通過添加吸收光的化合物偶氮苯分子，最終形成的複合材料能在室溫下將吸收的紫外線能量儲存至少四個月，然後再釋放出來。這是對目前大多數光響應材料所實現的能存儲幾天或幾周能量的重大突破。
  • 太陽能電池材料新突破: 便宜100倍,可快速製備
    鈣鈦礦薄膜是一種低成本的柔性太陽能電池，不僅可以用最少的能量生產，而且幾乎沒有二氧化碳排放。 儘管鈣鈦礦太陽能電池的應用前景十分廣闊，但在得到大規模應用之前，仍面臨著一些重大挑戰。特別是它們本身的不穩定性，使得它們難以大規模量產。
  • 中國太陽能電池板資源化回收取得重大突破
    羅雲鵬 攝中新網西寧3月10日電 (羅雲鵬何炳勳蔣玲)中國國家電網青海省電力公司10日披露，中國太陽能電池板資源化回收取得重大突破，已研發資源化回收裝置，並提出新型環保電池板資源化回收工藝，具有完全自主產權。
  • 離子液體應用孕育新突破
    □本報記者 潘鋒 離子液體作為一種全新的功能化介質和材料，已在材料、化工、生物質、電化學等諸多領域展現了良好的應用前景，其應用領域也從化學製備擴展到了環境科學、材料科學和工程技術等領域
  • 太陽能電池材料新突破:​便宜100倍,可快速製備
    鈣鈦礦薄膜是一種低成本的柔性太陽能電池，不僅可以用最少的能量生產，而且幾乎沒有二氧化碳排放。 儘管鈣鈦礦太陽能電池的應用前景十分廣闊，但在得到大規模應用之前，仍面臨著一些重大挑戰。特別是它們本身的不穩定性，使得它們難以大規模量產。
  • 科研團隊取得太陽能電池材料新突破:便宜100倍,可快速製備
    鈣鈦礦薄膜是一種低成本的柔性太陽能電池，不僅可以用最少的能量生產，而且幾乎沒有二氧化碳排放。儘管鈣鈦礦太陽能電池的應用前景十分廣闊，但在得到大規模應用之前，仍面臨著一些重大挑戰。特別是它們本身的不穩定性，使得它們難以大規模量產。