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科學家發明「太陽能油漆」,把牆壁變成能源製造廠

  • 發佈日期:2017/7/12
  • 資料來源:明日科學
  • 點閱次數:1121次
舒超 11/07/2017 明日環境


澳洲墨爾本皇家理工學院(RMIT University)的科學家們發明了一種新型油漆,含有硫化鉬和氧化鈦。
(圖:citywebindia)

澳洲墨爾本皇家理工學院(RMIT University)的科學家們發明了一種新型油漆,含有硫化鉬和氧化鈦。這種油漆塗到牆上後,可以吸收空氣中的水分,利用太陽能,分解水分子,從而提供潔淨的氫燃料。

潔淨的氫能

氫是最潔淨的能源之一,燃燒後只產生水,不產生有害副產物。當代城市由於人口增長,各類氣體排放量增加,煙霧成為大城市環境質量的一大威脅。而氫燃料可以完全避免這一問題。如果生產氫氣時使用可再生能源,還可以減少溫室氣體。有鑑於此,世界上有些地方已經出現了氫能汽車和公共汽車,取代傳統汽油汽車。

而科學家本次發明的「太陽能油漆」正是利用可再生的太陽能,產生潔淨的氫燃料。它的獨特之處來源於兩種關鍵的組分:硫化鉬和氧化鈦。前者負責吸收水,並催化水分解,後者負責吸收太陽能,提供水分解所需能量。

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太陽能油漆

「太陽能油漆」使用一種新材料——合成硫化鉬(synthetic molybdenum-sulphide)來吸收水分。此外,硫化鉬還是一種半導體,可以催化水分解。

研究負責人 Torben Daeneke 博士解釋,而氧化鈦(titanium oxide)則是牆面漆中常用的白色顏料。將硫化鉬與氧化鈦混合後 ,就可以得到「太陽能油漆」——吸收空氣中的水,利用太陽能,分解水得到氫燃料。

這意味著只要簡單添加硫化鉬,就可以把普通的牆壁轉變成收集和產出能量的環保資源。

評價與前景

Daeneke 博士認為,這種「太陽能油漆」擁有諸多優勢,例如不需要人為添加清水或蒸餾水,系統自身就可以從空氣中吸收水分。無論身在任何地方,甚至遠離水源的區域,只要空氣中有水蒸氣,「太陽能油漆」就可以正常運作。

因此,除了潮濕的天氣,即使在海洋附近的乾熱天氣裡,「太陽能油漆」也能吸收附近海水蒸發的水氣,從而產生氫氣。

Daeneke 博士表示,大概需要五年的時間,令這種「太陽能油漆」實現商業化,其生產成本應該不高。研究團隊希望,「太陽能油漆」以後可以與傳統太陽能電池並肩運作,特別是在光照不足以支持太陽能電池的地方發揮作用。

參考資料:
Daeneke, T., Dahr, N., Atkin, P., Clark, R. M., Harrison, C. J., Brkljača, R., . . . Kalantar-Zadeh, K. (2017). Surface Water Dependent Properties of Sulfur-Rich Molybdenum Sulfides: Electrolyteless Gas Phase Water Splitting. ACS Nano. doi:10.1021/acsnano.7b01632
Lindemann, K. (2017, June). New paint material can harvest hydrogen fuel from the air. Research Gate. 
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