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本文来自中国科学院国家科学图书馆《科学研究动态监测快报》“先进能源科技专辑”,由国家能源局向本网供稿。请广大网民参考。
美国桑迪亚国家实验室展示了一款装置,可利用太阳能将水和转换为分子模块以制造燃料。假设这种“阳光变石油”系统的效率将至少达到自然光合作用的两倍,则其最终可能是一种切实可行的从电厂和工厂回收并将其转化为汽油、柴油和喷气燃料的办法。
直到最近,该系统只在实验室里进行了小批量的验证。今年秋天,一台手工制造的示范机试验成功,这也是研究人员正在测试的第一个实物原型。
与仅仅将压入地下进行永久封存不同,丰富的太阳能资源可用于实现“反向燃烧”,其实就是将变回燃料。这是一种对的生产性利用,人们可以从燃煤电厂、酿酒厂以及类似的集中来源获取。
研究者发明的这种圆柱形金属机器被称为反旋环接收换热器(CR5),它依赖太阳集热引发富铁复合材料中的热化学反应。该材料暴露在极热环境中时,将放弃一个氧气分子,而一旦冷却,则会寻求捕获氧分子。
这一机器的两侧各设有一个小反应室,一个用于加热,另一个用于冷却。机器中间是一套14个飞盘状的旋转环,每分钟旋转一圈。每个环的外缘由以锆为基底的氧化铁复合材料制成。科学家利用太阳能集热器将一个反应室加热至1500℃,使环一侧的氧化铁放弃氧分子,而当这一侧旋转至对面反应室后,它开始降温,同时被抽入其中,由于冷却作用,氧化铁从中获取氧分子并留下一氧化碳。这个过程不断重复,将输入的转变为一氧化碳输出。
研究人员称同样的过程可以用来生产氢气,唯一不同的是用水代替进入第二个反应室。氢气与一氧化碳这两种单独提取的气体混合在一起可制成合成气,可用于替代传统燃料。(姜山 编译)
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