再生能源储存新方法灵感来自光合作用

2016-05-12 13:29:00
全芯编辑
转贴:
电子工程专辑
1006

        加拿大多伦多大学(University of Toronto)应用科学与工程学院的研究人员透过模拟植物行光合作用的自然过程,开发出一种能将水分解成氢和氧的装置,打造出能以化学形式储存能量的高效催化剂,从而为更大规模储存替代性再生能源的可行方案铺路。

        “这项研究找到了一种可分解水的全新路径,它利用从太阳能与风力等再生能源而来的电力,”多伦多大学电子与计算机工程系教授Edward Sargent表示,“这种新式催化剂的进展在于它明显减少了以高速率分解水所需的能量——一种高强度的燃料电合成作用。”

        当今来自太阳能和风力的能量经常被储存于电池中,但这十分昂贵,而且只能储存固定的能量。目前有许多研究的目的都在于打造更好且更高效率的电池,以及提供其它储存能量的方法,让传统电网能充份利用再生能源。

        多伦多大学的研究人员开发出一种电解装置,能将水分解成组成元素——氧和氢,以化学形式更有效率地储存再生能源

        Source:Marit Mitchell,University of Toronto

        Sargent表示,多伦多大学团队的研究贡献之处在于发展出为来自再生能源的能量实现更高效率储存的方式。

        “我们能以更低的损耗储存1千瓦/时的电力——也就是说,能够更接近于千瓦/时的电量,”他解释说,“这将有助于提高储存的成本效益,因为人们将会愿意付出相当的金额回收千瓦/时的电力,因此,能量储存的往返效率直接带来了成本效率。”

        这项研究与该团队以前所进行的“改善产氧催化剂”研究有关,这种产氧催化剂即OER催化剂,Sargent说,“最终的研究结果反映出这种OER催化剂的性能更向前迈进了一步。”

        相较于先前的研究,目前的研究进展包括来自与斯坦福大学(Stanford University)运算材料科学团队的合作。利用MIT的计算机预测,让该研究团队可专注于一种特别具有发展前景的新材料——钨——并将这种材料加进其 催化剂中。Sargent说,利用像这样的自然材料,也有助于以更具成本效益的方式储存能量。

        该研究团队还发现了一项新的化学策略,可确保使用多种金属——不仅包括钨,还有铁和钴——彼此充份混合。Sargent强调,“这种直接进行元素混合的方式,是成功实现这一途径的重要关键。”

        该研究团队目前仍持续进行这项研究,致力于将其概念转化为一种不仅能储存氢气也适用于二氧化碳的系统。这将有助于使其适用于现实世界中的商用化能量储存方案。

        “尤其是我们正致力于从大气中采取二氧化碳(CO2),并将其转化为碳基的燃料,”Sargent说,“这将类似于我们目前所使用的——甲烷、乙醇等,只不过我们并不打算使用石化燃料,而是从再生能源发电与二氧化碳中进行合成。”

发表评论
评论通过审核之后才会显示。
updated: 2020-09-30 01:18:44