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日本光催化制氢技术开发提高能源转换效率

发布时间:2021-05-17

据报道,正在日本 茨城县中部农村的广阔山丘上进行的研究有可能解决问题。这就是光催化剂板。这些白色的板子排列在一起,浸泡在水里,达到100平方米,仔细观察内部,会发现像汽水一样不断冒出小气泡。

据报道,木板的主体是光催化剂。不使用电,通过太阳光将水分解成氧气和氢气的人工光合成器技术,是将氢气用作燃料,或与二氧化碳反应制造塑料。

据报道,该实验由东京大学特聘教授堂免 10%、三菱化工、INPEX等研究小组实施,描绘了在沙漠建设“氢气工厂”的愿景。

据说,在相当于本州和九州总和的沙漠中部署3%面积的光触媒板,可以满足全球消费能源的数量。堂免教授说:“到2050年左右,我们可以制造出与石油和天然气相当的氢燃料。”

据报道,该技术的关键是提高能源转换效率,即把太阳能转换成氢能源的效率。堂免教授认为“投入商业需要达到10%的能源转换效率”,但根据茨城县研究,夏天平均转换效率也不到1%。

据推算,如果效率达到10%,就可以在日本国内以240日元(约合2.2美元)的价格制造1公斤氢燃料。政府的长期目标是接近220日元。据分析,欧洲、美国的氢燃料价格到2050年不到1美元,而照明强的中东使用人工光合成器技术,制造1公斤氢燃料只需要85日元。

据报道,利用太阳能电力分解水制造氢气的目前效率约为20%。但是需要两次工程转换,还需要太阳能板和水电解装置。人工光合作用只需要一次工程转换和光催化剂,所以设备投资比较便宜。

据报道,实验室研究能否扩大规模,以便在野外进行也是一个课题。在茨城县的研究中,研究人员将粉末状光催化剂涂抹在玻璃板上,制成了25厘米的方形板材。丰田汽车集团丰田中央研究所今年4月宣布开发了转换效率为7.2%的人工光合作用装置。虽然是室内实验,但光触媒板扩大到36厘米正方形。欧洲也显示转换效率达到10%,但规模增加后成本增加,设备质量难以保证,因此相关研究没有进一步进行。

 
中文别名: 香芹酚
英文名称: Carvacrol
分子式:
C10H14O
 
CAS号: 499-75-2
结构式:
物化性质
外观与性状:无色或淡黄色液体
 
密度:0.976 g/mL at 20 °C(lit.)
 
沸点:236-237 °C(lit.)
 
熔点:3-4 °C(lit.)
 
闪点:224 °F
 
折射率:n20/D 1.522(lit.)
 
水溶解性:Insoluble
 
稳定性:Stable. Combustible. Incompatible with strong bases, strong oxidizing agents.
 
储存条件:库房低温通风干燥,防明火,高温,与氧化剂分开存放
 
安全信息
RTECS号:FI1225000
 
安全说明:S26-S36/37/39-S45
 
危险类别码:R22; R34
 
海关编码:2907199090
 
危险品标志:C
 
用  途 饲料添加剂。
 

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