阳光在水中有更大的魔力,会再造出清洁的氢能源
这真是个奇妙的世界。
当阳光来到水中的时候,它照射到一种放在水中的特制半导体光阳极,因为光的激发使它产生出许多蹦蹦跳跳的小电子(带负电),而它们又顺着一条早已备好的外电路导线流向阴极。正如“同性相斥,异性相吸”这个道理,在那里正有千千万万个游荡在水中的离子H+(带正电,水的组成部分,另一个组成部分是O2-)在期待着它们的到来。而见了面它们便迅速合二为一,于是原来的水就开始分解了,每两个离子H+加两个电子组合在一起形成新的一家人——这个新家庭就是氢气。
阳光能把水变成氢气?!这不是大卫·考伯菲尔的幻像魔术吧?
这不是幻像魔术,这是科学事实,而且用阳光制氢气还不止这一种方法。
一种是半导体光解水制氢,主要是以TiO2、过渡金属氧化物、层状金属氧化物和能利用可见光的复合层状物为光催化剂的光解水制氢。这是个复杂的过程,而且利用太阳光的效率比较低,现在还在实验阶段。
另一种方法叫做光助络合催化,它是用一种叫三双吡啶钌为光敏感剂制成的光解水体系。以同样的原理来用光电解水制氢,这个效率到挺高,能达到7%。就是体系太复杂、太麻烦,还得添加催化剂和电子给体等辅助物——成本又高、稳定性又差,不易推广应用。
氢气是一种能量密度高、燃烧效率高、输送成本低、对环境无污染(氢气燃烧后就是水)的新能源,将来对其它能源来说,氢气具有很强的竞争力。
能把水变成(也就是电解成)氢气的,主要是阳光中的紫外线(阳光中能量最高的),而它只占太阳光能的3%。所以对阳光的利用还是比较低,对可见光的利用还有待研究开发,那样会极大地提高阳光的利用率。这样我们就不用“掘地三尺”去采油、采煤、采天然气,燃烧后又向大气中释放大量废气、灰尘、废渣甚至是有毒物质了。
现在很多科学家都在从事这方面的研究,相信在不久的将来,这个“幻像魔术”似的事物会在我们的生活中展现出一幅绿色画卷。(晓霞)