日前美國杜克大學的研究人員發明了一種可鋪設在屋頂的太陽能制氫系統。該系統生產的氫氣無明顯雜質，在效率上也遠高于傳統技術，能讓太陽能發揮更大的用途。
新系統與傳統太陽能集熱器在外觀上區別并不大，但實際上它主要由一系列鍍有鋁和氧化鋁的真空管組成，一部分真空管中還填充有起催化劑作用的納米顆粒。其中反應物質主要為水和甲醇。與其他基于太陽能的系統一樣，新系統也從收集陽光開始，但而后的過程卻截然不同。當銅管中的液體被高溫加熱后，在催化劑的作用下就能產生氫氣。這些氫氣既可以經由氫燃料電池轉化為電能，也能通過壓縮的形式儲存起來以供日后使用。
負責該研究的杜克大學工程學院機械工程學和材料學助理教授尼克·霍茨稱，該裝置可吸收高達95%的太陽熱能，由環境散發出去的則非常少。這一裝置能讓真空管中的溫度達到200攝氏度，而相比之下，一個標準的太陽能集熱器只能將水加熱到60攝氏度到70攝氏度。在高溫作用下，該系統制氫的純度和效率遠高于傳統技術。
霍茨說，他將新系統與太陽能電解水制氫系統和光催化制氫系統的火用（指定狀態下所給定能量中有可能做出有用功的部分）效率進行了對比，結果發現，新系統火用效率的理論值分別是28.5%（夏季）和18.5%（冬季），而傳統系統在夏冬兩季的火用效率則只有5%到15%和2.5%到5%。相關研究成果在美國機械工程師協會2011年能源與燃料電池會議上進行了公布。
太陽能甲醇混合系統是最便宜的解決方案，但系統的成本和效率會因安裝位置的不同而有所區別。在陽光充沛地區的屋頂鋪設這種太陽能裝置，大體上能滿足整個建筑在冬季的生活用電需求，而夏季產生的電力甚至還能出現富余。這時業主可以考慮關閉部分制氫系統或者將多余的電力出售給電網。
霍茨說，對較為偏遠或不易獲取其他能源的地區，這種新型太陽能制氫系統將會是一個非常好的選擇。目前他正在杜克大學建造一個試驗系統，以便對其進行更為全面的測試。
|
