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比利时科学家成功制造出二合一太阳能电池板，还能大量生产氢气

发表： 2022-07-05 17:30:23 | 更新： 2022-07-05 17:30:23

【中国观察2022年7月5日讯】

比利时鲁汶大学的科学家们最近开发了一种太阳能电池板，可以将空气中的水分转化为氢气。这使得太阳能电池板能够通过阳光发电，并利用产生的氢气为加热系统供电。

鲁汶大学的首席研究员Johan Martens告诉新闻媒体VRT NWS，他和他的团队在该项目发布前已经工作了十年。最初，该太阳能电池板只产生了相当少量的氢气。随后的改进提高了它的产量，现在它每天可以生产250升氢气。

Martens将该太阳能电池板的成功归功于 "物理学和化学的独特结合"。他阐述道。"[在]开始时，我们有0.1%的产量，我们真的不得不寻找这些氢气分子。[今天，]你看到它们出现在气泡中。这就是十年的工作--一直在改进[和]寻找问题，所以你最终得到的是可以有效工作的东西。"

最近在一个阴天进行的演示看到，一旦原型面板暴露在阳光下，就会出现大量的氢气气泡。这只表明比利时科学家的面板肯定会产生大量的氢气。

研究员Jan Rongé评论说。"他补充说："20块这样的电池板产生的热量和电力足以让一个隔热性能很好的房子度过冬天，而且还有剩余的电力。关于高度可燃气体泄漏和随后爆炸的风险，Rongé评论说："[涉及氢气]的事故风险并不比天然气大。"

研究人员估计，一个典型的家庭将需要大约四立方米的氢气储存。Rongé补充说，这将相当于一个典型燃料油罐的大小。

突破性的太阳能电池板在推广前将首先在一所房子上进行测试

马腾斯和他的团队制造的太阳能电池板离商业生产还有很长的路要走。然而，一个新的原型将很快被安装在佛兰德斯居民Leen Peeters的家中。这位住在鲁汶大学附近的工程师已经把她的家变成了一种节能技术的实验室。

Peeters的隔热性能良好的住宅有太阳能电池板，为太阳能热水器和热泵供电--这使她能够自给自足，不依赖当地的天然气管道。她只有在冬季的时候才会连接到更大的电网。如果原型太阳能电池板在Peeters的房子上运行良好，它们将被安装在她附近的更多房子里。太阳能电池板同时产生的氢气将被用来为她的邻居家取暖，多余的部分将被储存起来，以便在下一个冬天使用。

Martens评论说，他很高兴看到他的团队的原型电池板进行真实世界的试验。这位鲁汶大学的教授补充说，他和他的团队在设计面板时考虑了可持续性、低成本和可用性。"他说："我们用廉价的原材料工作，我们不需要珍贵的材料或其他昂贵的部件。

同时，在世界的另一个地方进行的研究导致了一种新催化剂的开发，这种催化剂也具有二合一的功能。一组中国科学家描述了他们如何结合多种金属，创造出一种催化剂，在生产氢气的同时净化废水。他们于今年3月在ACS ES&T Engineering上发表了他们的研究成果。

在自然界中，有许多方法可以提取氢气作为能源使用。它是地球上最丰富的元素之一，与化石燃料相比是一种更清洁的能源。然而，它被纳入地球上不同的化合物中，如水。获得氢气的一种方法是通过光催化水分裂--在这种情况下，阳光会分解水分子。

化学催化剂加速了这种水分子的分裂过程。因此，研究人员利用三种纳米级金属--二氧化钛、二氧化钴和铂--来创造一种新的化合物。这种新产品成功地降解了抗生素，并在暴露于模拟阳光下时产生了大量的氢气。对去离子水和废水样本的进一步测试发现，该催化剂在废水中产生了更多的氢气。

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