http://www.physorg.com/news136738014.html
July 31, 2008
在一場革命性的躍進中，那能將太陽能從邊緣的、精品的替代方案轉變成一種主流的能源，MIT 研究者已克服實現大規模太陽能的主要障礙：儲存能源以便當陽光沒有照耀時能夠使用。
到目前為止，太陽能仍是一種只屬於白天的能源，因為將額外的太陽能儲存以便稍後使用，不但過於昂貴且非常沒有效率。隨著今日的宣佈，MIT 研究者想到了一種簡單、廉價、效率很高地程序來儲存太陽能量。
只需大量充足的、無毒的自然材料，這項發現能完全解開最強而有力的、無碳的能源：太陽。"這是我們已經討論許多年的涅盤（解脫），" MIT 的 Daniel Nocera 說，Henry Dreyfus 能源教授，同時也是一篇發表在 7/31 當期 Science 的論文的資深作者。"太陽能總是個受限的、遙遠的解決方案。現在我們能認真地將太陽能視為無限制的而且是立即的（解決方案）。"
靈感來自於植物所進行的光合作用（photosynthesis），Nocera 與 Matthew Kanan，Nocera 實驗室一位博士後研究員，已開發出一種空前的程序，那將使得太陽的能量能用來將水分解成氫氣與氧氣。之後，氧與氫也許能在燃料電池中結合，創造出無碳的電力，為你的家或你的電動車提供電力-- 不分晝夜。
Nocera 與 Kanan 的新程序的關鍵要素是一種新的催化劑，能透過水產生氧氣；另一種催化劑則能夠產生貴重的氫氣。這種新的催化劑由鈷金屬、磷酸鹽類（譯註：污水裡面有一堆）以及一個電極所構成，置於水中。當電力 -- 不管是來自於太陽能電池、風力渦輪發電機或任何其他來源 -- 流經此電極，以及電極上由鈷與磷酸鹽所構成的薄膜時，氧氣就會產生。
與另一種催化劑結合，例如鉑（譯註：現在不需要鉑了，請參考相關報導），那能夠從水中產生氫氣，這套系統能複製發生在光合作用期間的水分解反應。
這種新催化劑能在室溫下運作，在中性 pH 的水中，而且很容易設置， Nocera 說。"這就是為何我知道這一定行得通。它太容易實作了，" 他說。
潔淨能源的巨大躍進
日光是任何要解決世界能源問題之動力來源的最大可能性，Nocera 說。在一小時內，照在地球上的日光足以提供整個行星一年能源所需。
James Barber，一項光合作用研究中的領導者，他並沒有涉及這個研究，將 Nocera 與 Kanan 的研究視為達成大規模產生清潔、無碳能源的【巨大躍進」。
"這是一項重要的發現，對於人類未來的繁榮有巨大的牽連，" Barber 說，Imperial College London 的 Ernst Chain 生物化學教授。"他們發現的重要性一點都不誇張，因為它為能源生產開啟了開發新技術的大門，因此減少了我們對於石化燃料的依賴，並處理全球氣候變遷的問題。"
"只是個開端"
目前能用的電解器（electrolyzers），那以電力將水分解，且經常為業界所用，不適合人造光合作用，因為它們相當昂貴而且需要高度鹼性（highly basic (non-benign，苛性的)）環境，那對於光合作用的條件一點幫助也沒有。
在這種新科學發現能被整合到現存太陽能系統之前，需要更多工程上的工作，但 Nocera 表示他確信這樣的系統將會成真。
"這只是個開始，" Nocera 說，Solar Revolution Project 的首席研究者，那由 Chesonis Family Foundation 與 Eni-MIT Solar Frontiers Center 的副主任所資助。 "科學社群真的會支持這個。"
Nocera 希望在 10 年內，戶長將能夠在白天透過太陽能電池為他們的家提供電力，同時使用剩餘的太陽能產生氫與氧以驅動他們家中的燃料電池。以來自中央源頭的導線所傳輸的電力（譯註：指電力公司）將成為過去式。
※ 相關報導：
＊ In Situ Formation of an Oxygen-Evolving Catalyst in Neutral Water Containing Phosphate and Co2+
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1162018
Matthew W. Kanan and Daniel G. Nocera＊ 'Major discovery' from MIT primed to unleash solar revolution - MIT News Office
Science, Published Online July 31, 2008
DOI: 10.1126/science.1162018
http://web.mit.edu/newsoffice/2008/oxygen-0731.html
＊ 研究者為次世代混合車革新燃料電池設計
＊ 妙哉！新合金可及時產生氫氣供大規模使用
＊ 可直接將水分解成氫的太陽能電池
＊ 工程師試圖了解嗜熱細菌如何產生氫
＊ 奈米粒子 → 節能？
＊ 新燃料電池系統 水與空氣即可產生電力
＊ 當能源飆漲時 日本大規模測試燃料電池
＊ 研究者成功模擬光合作用並設計更好的葉子
＊ 照射研究揭露植物如何對光起反應
＊ 製造罕見葉綠素 d 的細菌被定序
＊ 新發現扭轉對於光合作用的概念
＊ 「環保」生物燃料的新來源
＊ 造林不是減碳萬靈丹 藻類正夯
＊ 浮萍基因組定序的全球性牽連
＊ MIT 為太陽能開啟一扇「窗」
＊ 以便宜方法駕馭陽光
＊ 不完美造就完美的太陽能電池
＊ 太陽能產業 將掀整併潮
＊ 效率達 60% 的太陽能電池？
＊ 可縮放的風力渦輪發電機也能裝在屋頂上
1 則留言:
核研所研發高效節能固態氧化物燃料電池
◆ 固態氧化物燃料電池 高效節能
自由時報 2008-08-12
原能會核研所研發 預計最快明年量產
〔記者胡清暉／台北報導〕原子能委員會核能研究所成功研發國內第一個「固態氧化物燃料電池」（ＳＯＦＣ），不但發電效率可提高一倍，具有環保節能的功效，還可以利用發電過程產生的熱能，外接熱水器煮熱水，希望能在明年量產成電冰箱大小的體積，用於二十四小時不打烊的便利商店、超商、大賣場。
負責研發的核研所研究員李堅雄指出，在油價飆漲的年代，提高發電效率、降低二氧化碳的排放量，已成為世界趨勢，因此，美、日、歐盟已投入ＳＯＦＣ，由政府主導，積極推動商品化。
李堅雄表示，台灣只有核研所進行研發ＳＯＦＣ，經過五年努力，核心關鍵組件單元電池，已可以承受高溫八百度，且最大功率密度已達五百毫瓦／平方公分，具有國際水準。
熱電共生 可外接熱水器進行二次發電
使用陶瓷「固態氧化物燃料電池」，是由陽極層、電解質層、陰極層組合而成，可耐高溫，直接將化學能轉化為電能，減少發電過程的損耗，因此，發電效率具四十％至六％，比一般發電效率二十％至三十五％來得高。
李堅雄強調，ＳＯＦＣ可利用天然氣、柴油、燃煤、生質酒精等多元化燃料，在燃燒高溫過程中汽化，產生第一次發電，同時透過熱電共生的原理，可外接熱水器，並進行第二次發電。
成品約冰箱大小 鎖定超商、賣場外銷
目前規劃最快明年可量產成電冰箱大小的體積，用於二十四小時不打烊的便利商店、超商、大賣場。李堅雄強調，雖然ＳＯＦＣ的高溫爐會產生約八百度的高溫，但發電系統會設計隔熱功能，從外面摸起來，溫度只有攝氏四十度。
不過，李堅雄坦言，台灣由於天然氣不普及，民間推廣不易，因此考慮主攻外銷市場。
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