新太陽能燃料機 仿效植物生態發電

http://www.libertytimes.com.tw/2010/new/dec/27/today-int8.htm

〔編譯俞智敏／綜合報導〕美國與瑞士研究人員最近研發出一種模仿植物生態的太陽能發電原型裝置，利用陽光與一種名為氧化鈰（ceria）的金屬氧化物，把二氧化碳或水分解為可以儲存並運輸的燃料。這項研究成果已發表在「科學」期刊上。

英國廣播公司（BBC）報導，傳統光伏發電板（photovoltaic panels）所產生的電力必須在原地使用，也無法在夜間發電。最新研發出來的太陽能發電原型裝置則是使用一塊石英窗與凹洞，把陽光集中在一個塗有氧化鈰的圓柱裡。氧化鈰具有受熱時可自然排出氧氣，冷卻時吸入氧氣的特性。

在這款原型裝置中，二氧化碳以及／或水被打進裝置中，氧化鈰受到冷卻就會迅速吸進其中的氧氣，製造出氫或／以及一氧化碳。這些生產出的氫可用於汽車氫燃料電池中的燃料，而結合氫與一氧化碳則可製造出合成氣（syngas）作為燃料使用。

這項裝置的發明者表示，在太陽能反應器中操控氧化鈰能夠吸收與排出氧氣的特性，正是這項研究的重大突破，而且氧化鈰是「稀土」金屬中數量最充足者，應用上相當方便。研究人員還說，同樣的裝置也可用來製造甲烷。

但這種原型裝置的效能仍然不佳，在被導入裝置的太陽能中，只有0.7%到0.8%用來製造出燃料。大部分的能源都經由反應器壁，或因陽光透過裝置的開口再輻射所造成的熱損失而消耗殆盡。

但研究人員有信心，在使用更好的絕緣體及較小開孔後，太陽能的轉換效率可提高至19%。這種轉換率就足以製造出可用的商業太陽能發電裝置。

加州理工學院（Caltech）教授海爾表示，這種太陽能反應品可用來製造運輸燃料，或被用於大規模的太陽能發電廠中。雖然外界認為這項裝置模仿植物生態，也就是使用二氧化碳、水及陽光來製造能源，有如植物的光合作用，但海爾教授認為，這種類比恐怕過度簡化發電過程。