德国发明太阳能电解水制氢新工艺

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柏林，5月25日，科学技术日报——德国柏林赫尔姆茨太阳能燃料研究所的研究人员最近发明了一种新的制氢工艺，通过使用特殊的纳米材料有效利用太阳能。这种纳米材料可以使太阳能转化为电能的效率达到80%。

新工艺采用水电解原理。我们在中学课堂上知道，通过在水中插入两个电极，水可以在电磁场的作用下分解成氢和氧。氢是一种可以储存的能量。氢燃料电池可用于许多领域，如汽车。电解水通常需要消耗大量电能，在产生氢能的同时，也消耗能量。这种能量转换不经济，所以赫尔姆茨太阳能燃料研究所的研究人员想出了利用太阳能的想法，但是太阳能的能量转换效率通常相对较低，不能满足电解水的需求。因此，他们开发了一种纳米材料电极。该电极可以大大提高太阳能转化为电能的效率，从而提高电解水的产氢能力。

开发用于太阳能电解水的电极材料并不容易，因为电解水制氢的过程优选在酸性环境中进行，但是这种环境容易使太阳能电池生锈，并且需要昂贵的稀有金属铂或铂铱化合物来采用传统电极。为此，研究人员提出了一个解决方案。他们用黄铜制造透明的、涂有二氧化钛的轻质薄膜材料。二氧化钛薄膜是多晶的，含有铂纳米粒子。这种新型金属复合材料在阳光下可以产生0.5伏的光压和每平方厘米38毫安的光电能量，可以用作制氢的催化剂，还可以防止电极生锈。

该项目的负责人尼德里奇(Niederlich)说，阳光中80%的可见光可以转化为光伏能量，并通过这项新技术用于制氢。目前，这个项目还有很多测试要做。为了达到实际应用效果，复合电极之间的电磁场必须达到至少1.8伏。尼德里奇说，“我们的实验证明太阳能在未来可以用来生产氢燃料。我们已经与一家公司合作，将轻氢生产项目产业化。”

总编辑圈

能源技术的发展对当今社会至关重要，清洁、高效、取之不尽用之不竭的能源能够给社会的各个方面带来深远的影响。利用纳米材料技术，德国科学家已经将水和太阳能转化为清洁的氢能，转化效率为80%，并且对材料本身没有太大损失。虽然这项技术在工业化之前还有一段路要走，但是，科学家的实验也告诉我们，材料技术的新应用使得原本高成本的材料能量转换过程变得简单易行。也许在除能源技术以外的其他领域，创新材料技术也能给我们带来意想不到的惊喜。(记者顾刚)

(编者:胡彦明)