以氫氣作為動力來源的汽車,燃燒後就只會派發出水蒸氣,而不是使地球升溫、危害人類健康的各種污染物。但制氫成本很高,要耗費大量能源,這就導致它一直無法像太陽能、風能和其他綠色能源一樣大規模普及開來。
但現在,澳大利亞研究人員開發出了一種酒紅色的化合物,把它噴塗在屋頂和其他表面,就可以利用太陽能和空氣水分來制氫,既便宜又簡單。
「氫是理想的能源。」這項研究的報告合著者、墨爾本皇家理工大學的工程學教授科洛什·加蘭塔-扎德(Kourosh Kalantar-zadeh)說,「如果能把水變成氫,你就等於有了一種取之不竭的能源。」
這篇近日發表於ACS Nano期刊的論文寫道,這種油漆利用陽光,把空氣水分分解成氫和氧,取代了目前複雜低效的電解法,也就是讓電流從水中通過來制氫。
在此之前,電動汽車企業家伊隆·馬斯克(Elon Musk)和其他人都詬病過電解法能耗過高的毛病,不值得把氫作為一種可持續燃料。他們還說,修建加氫站耗時長、投資大,很不划算。
但這項研究的作者表示,他們的發現會對取代碳基燃料的競賽產生重大影響。
現在,氫擁有多種多樣的商業用途,包括壓縮成火箭和汽車的燃料(美國能源情報局的數據顯示,NASA現在是最大的氫燃料用戶)。氫也能很好地儲存能量,意味著它可以成為可持續燃料電池的一部分。
「就碳足跡而言,鋰離子電池是最差的。」墨爾本皇家理工大學研究員托本·德內克(Torben Daeneke)說,「必須大幅改進鋰離子電池,減少它們的碳足跡。」
這種特殊塗料混合了二硫化鉬(常見的潤滑劑)和二氧化鈦(使牙膏和防曬霜呈堊白色)納米顆粒。研究人員利用他們在以前研究中發明的一種矽凝膠膜,把氫氣和其他氣體分離,創造出一套提取和儲存氫氣的系統。
研究人員強調,整個過程依靠太陽能進行。但加蘭塔-扎德相信,這種塗料有一天將顛覆太陽能產業。他說,他們沒有為這項研究成果申請專利,因為他們希望讓儘可能多的人研究使用這種塗料。
「我們說的是從光伏經濟邁向氫能經濟。」加蘭塔-扎德說,「我們不希望它受到任何限制。」
研究人員不知道能否改變這種塗料的顏色,但他們說以後將對成分進行調整,儘可能提高制氫效率,或者改進那種矽凝膠膜,更好地採集氫氣。
加蘭塔-扎德說,這種塗料的另一個好處是可以形成一個製造能源的封閉系統。畢竟,氫氣燃燒會生成水。
「水又能回到該系統,利用太陽能產生更多的氫氣。」他說。