2016年10月20日 星期四

可以輕鬆儲能的新發現

哇!輕鬆做到「逆燃燒」,把二氧化碳與水,轉換成乙醇及氧。
在室溫與市電條件下,能源轉換效率就輕易達到60%!
「這個觸媒是在矽基上鋪上一片奈米級的銅和碳結構,再依靠碳結構當中摻入的少許氮原子,讓原本平順的表面「皺折」起來。將這個表面放入溶有二氧化碳的水中,再施以一點電壓,就可以將二氧化碳加水反轉成乙醇加氧氣,基本上就是將燃燒的過程反轉過來,再用電力補足中間的化學能差。藉由控制表面特徵的大小,科學家可以接近完美地只產生高純度的乙醇,初步的系統就擁有 60% 的轉換率,相當不錯。整個過程可以在常溫下進行,而且可以相當自由地擴大或縮小生產規模。」
這奈米薄膜形成反應觸媒,過程中仍要輸入電能,以獲得60%的能源轉換效率(也就是說,有40%的輸入能量,就在這轉換過程中浪費掉了)。比起發展已經超過百年的內燃機,一般仍不到40%的能源轉換效率,這方法,一開始就可達到60%的能源轉換效率,這是很令人興奮的發現。
尤其因為乙醇性質穩定,安全性高,常溫下為液態,用塑膠管與塑膠桶就能輸運,這樣的能源轉換效率,很適合把多餘的電能以乙醇的方式儲存起來。要用的時候,拿酒精當燃料,餵給以其為燃料的渦輪發電機或引擎即可。
乙醇燃料電池的發電效率也可以高達70%以上,安靜無聲,極低的廢氣量(就是二氧化碳與水,以及非常微量的一氧化碳),比起直接拿乙醇來燒,例如燃氣渦輪機發電,或用來做酒精車的內燃機的燃燒,除了燃料電池的價錢居高不下之外,也有競爭力。
在科學界「意外發現」的故事層出不窮,許多(微波爐!)都對現代生活產生了深遠的影響,而美國 Oak Ridge…
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