氫是一種有著很大應(yīng)用潛力的新能源。西班牙海梅一世大學(xué)光伏和光電設(shè)備集團(tuán)的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種有機(jī)裝置，僅僅用陽(yáng)光就能用水生產(chǎn)氫。這些設(shè)備中使用的有機(jī)材料比現(xiàn)用的無(wú)機(jī)材料成本低，更高效也更具靈活性，但是當(dāng)與水介質(zhì)接觸時(shí)，它們的穩(wěn)定性還存在些問(wèn)題。一項(xiàng)發(fā)表在物理化學(xué)期刊上的研究成果提到，這些設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的穩(wěn)定性，這就表明從有機(jī)材料中獲取太陽(yáng)燃料邁出了重要一步。

這項(xiàng)研究的合作者Sixto Giménez指出，“氫的生產(chǎn)能夠在3個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，證實(shí)有機(jī)材料的穩(wěn)定性還為時(shí)尚早。”

有機(jī)光伏設(shè)備在水中易腐蝕而且很容易損壞。“我們的策略是在光伏組件和促進(jìn)氫氣生成反應(yīng)的催化劑之間安裝一個(gè)物理屏障。為了達(dá)到目的，我們用納米二氧化鈦材料制作了一個(gè)致密層，不僅作為水和光伏組件之間的屏障，也起到光伏部件和鉑催化劑間電力連接作用。采用這種方法，我們就可以在保持這些設(shè)備性能的同時(shí)，大大提高它們的穩(wěn)定性，”安東尼奧 格雷羅研究員說(shuō)。

從水和陽(yáng)光中獲取像氫這樣的太陽(yáng)燃料是解決全球能源問(wèn)題的一項(xiàng)策略。“我們完全可以獲取可再生能源，就像從陽(yáng)光和水中獲取氫這樣的高能燃料。此外，氫作為化合物在生產(chǎn)化肥或合成氫化合物等工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，” Giménez指出。

這項(xiàng)PHOCS(通過(guò)有機(jī)催化系統(tǒng)光催化生氫)計(jì)劃下的研究，已經(jīng)得到了歐盟第七框架計(jì)劃的資助，旨在開(kāi)發(fā)一種基于有機(jī)半導(dǎo)體材料的新設(shè)備，能夠進(jìn)行水的光解，從而有效地生產(chǎn)氫。這項(xiàng)研究尋求使用低成本以及更穩(wěn)定的材料來(lái)生產(chǎn)氫的最佳方法。

這個(gè)即將于11月完成的項(xiàng)目，存在一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，就是要證明有機(jī)材料(塑料)可用于光電化學(xué)方法制氫，這個(gè)目標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了。Giménez解釋道，“氫這種高能燃料可以被當(dāng)作汽油，這種能源可以被轉(zhuǎn)換成電能和機(jī)械能。”這些太陽(yáng)燃料“會(huì)讓你在不久的將來(lái)去加油站時(shí)，不用加滿(mǎn)汽油，而是加滿(mǎn)氫，這些氫能夠通過(guò)燃料電池轉(zhuǎn)化能電能，然后轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。在這個(gè)過(guò)程中，水是唯一的廢料。”因此，這個(gè)研究項(xiàng)目有助于將現(xiàn)有的依賴(lài)化石能源的能源消費(fèi)模式轉(zhuǎn)化為使用太陽(yáng)能的尊重環(huán)境的可持續(xù)模式。