比利時研究人員開發(fā)新設(shè)備 將空氣污染物變成氫能源



比利時研究人員開發(fā)新設(shè)備 將空氣污染物變成氫能源

比利時研究團(tuán)隊開發(fā)了一款新設(shè)備,它可以將污染物從空氣中清除,然后轉(zhuǎn)化為簡單的氫。如何轉(zhuǎn)化的?用陽光、納米粒子、光電化學(xué)薄膜完成。

比利時研究人員開發(fā)新設(shè)備 將空氣污染物變成氫能源

安特衛(wèi)普大學(xué)的薩米·維爾布魯根(Sammy Verbruggen)說,項目構(gòu)想來自兩組研究人員,設(shè)備也是他們開發(fā)的。維爾布魯根的團(tuán)隊一直在研究如何用光凈化空氣,他們開發(fā)了一種特殊的納米材料,名叫“光催化劑”,光將材料激活,將空氣污染物轉(zhuǎn)化為無毒混合物。

比利時研究人員開發(fā)新設(shè)備 將空氣污染物變成氫能源

另一個研究團(tuán)隊來自于比利時盧汶大學(xué),由教授約翰·馬杜斯(Johan Martus)領(lǐng)導(dǎo),他們開發(fā)光電化學(xué)材料,這是一種薄膜,可以將水轉(zhuǎn)化為氫氣,用來發(fā)電。

維爾布魯根解釋說,新設(shè)備將兩種技術(shù)整合在一起,不是將水轉(zhuǎn)化為氫,而是將污染物轉(zhuǎn)化為氫。

“在理想條件下,任何東西穿過設(shè)備光的一端之后就會氧化,變成CO2?!本S爾布魯根解釋說,“讓我舉一個比較容易懂的例子,以甲烷為例,它有4個碳原子,4個氫原子。在大多數(shù)理想的情況下,最終會在一端生成一個C02分子,在另一端生成2個氫氣分子。從化學(xué)上講,這種反應(yīng)是完全清潔的。就目前而言,轉(zhuǎn)化的效率達(dá)不到100%的水平,但是我們正在朝著這個方向努力。”

研究人員使用的是相對簡單、細(xì)小的有機(jī)分子,比如甲醛,醋酸、乙醇,它們對人體有害。甲醛是比常見的室內(nèi)空氣污染物,它讓人頭痛,還會讓人患上其它疾病,甚至可能是癌癥。乙醛進(jìn)入大腦會讓人有喝醉酒的感覺。

小原型設(shè)備為我們指明了方向,很有希望,但是維爾布魯根指出要讓它產(chǎn)生明顯的效果,必須按比例放大,這是一個挑戰(zhàn)。

“我想我們有兩個主要的問題要解決,然后才能形成突破。”維爾布魯根說,“一是提高效率,現(xiàn)在我們使用的材料是用紫外線激活的??纯刺柟庾V,紫外線只占總光譜的5%?!?/p>

有一種方法就是修改材料,這樣就可以使用可見光。還有一種辦法就是改進(jìn)當(dāng)前設(shè)計。在第一次測試時,研究人員制作了一塊薄膜,激活區(qū)域只有1平方厘米。維爾布魯根說,與其它太陽能技術(shù)相比,比如屋頂太陽能面板,這樣的面積很小。

即使研究人員成功將設(shè)備擴(kuò)大,如果污染區(qū)的面積很大,設(shè)備可能也派不上用場。

“能不能凈化整個城市?這種想法有點(diǎn)脫離實(shí)際,有點(diǎn)遙遠(yuǎn)?!本S爾布魯根說,“但是我認(rèn)為這種技術(shù)遲早會有用,比如與特殊工業(yè)處理結(jié)合起來,發(fā)揮更好的效果。如果你在涂料行業(yè)或者紡織品行業(yè)工作,有些工序可能會用到大量的有機(jī)溶劑。工序中會排出廢水,包含有機(jī)分子,排出時必須達(dá)到一定的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。它們不能裸露在空氣中?!?/p>

“如果我們這樣使用技術(shù),一次就可以解決兩個問題:一方面凈化空氣,另一方面將存儲在空氣污染物中的能量轉(zhuǎn)化為氫氣。”

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