新太陽能燃料機
仿效植物生態發電
http://www.libertytimes.com.tw/2010/new/dec/27/today-int8.htm
〔編譯俞智敏/綜合報導〕
美國與瑞士研究人員最近研發出一種
模仿植物生態的太陽能發電原型裝置,
利用陽光與一種名為氧化鈰(ceria)的金屬氧化物,
把二氧化碳或水分解為可以儲存並運輸的燃料。
這項研究成果已發表在「科學」期刊上。
英國廣播公司(BBC)報導,
傳統光伏發電板(photovoltaic panels)
所產生的電力必須在原地使用,
也無法在夜間發電。
最新研發出來的太陽能發電原型裝置則是使用一塊石英窗與凹洞,
把陽光集中在一個塗有氧化鈰的圓柱裡。
氧化鈰具有受熱時可自然排出氧氣,
冷卻時吸入氧氣的特性。
在這款原型裝置中,二氧化碳以及/或水被打進裝置中,
氧化鈰受到冷卻就會迅速吸進其中的氧氣,
製造出氫或/以及一氧化碳。
這些生產出的氫可用於汽車氫燃料電池中的燃料,
而結合氫與一氧化碳則可製造出合成氣(syngas)作為燃料使用。
這項裝置的發明者表示,
在太陽能反應器中操控氧化鈰能夠吸收與排出氧氣的特性,
正是這項研究的重大突破,
而且氧化鈰是「稀土」金屬中數量最充足者,
應用上相當方便。
研究人員還說,同樣的裝置也可用來製造甲烷。
但這種原型裝置的效能仍然不佳,
在被導入裝置的太陽能中,只有0.7%到0.8%用來製造出燃料。
大部分的能源都經由反應器壁,
或因陽光透過裝置的開口再輻射所造成的熱損失而消耗殆盡。
但研究人員有信心,在使用更好的絕緣體及較小開孔後,
太陽能的轉換效率可提高至19%。
這種轉換率就足以製造出可用的商業太陽能發電裝置。
加州理工學院(Caltech)教授海爾表示,
這種太陽能反應品可用來製造運輸燃料,
或被用於大規模的太陽能發電廠中。
雖然外界認為這項裝置模仿植物生態,
也就是使用二氧化碳、水及陽光來製造能源,
有如植物的光合作用,
但海爾教授認為,
這種類比恐怕過度簡化發電過程。