氣候變化是人類面臨的全球性問題,隨著全球二氧化碳濃度的持續(xù)增長,我們的生活以及健康都遭受到威脅。正因如此,隨著大眾對于環(huán)境問題的關(guān)注程度持續(xù)增長,解決溫室問題自然而然地成為了現(xiàn)階段發(fā)展的主要任務(wù),而碳達峰、碳中和工作則是這個過程中重要的兩個目標。
簡單地說“碳達峰”指的是環(huán)境內(nèi)二氧化碳總排放不再增長達到峰值,之后逐步回落;“碳中和”指單位時間內(nèi),直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放總量與消耗量正負抵消,達到相對“零排放”。而想要實現(xiàn)這兩個目標,明確現(xiàn)階段碳排放的原因,并由此尋求突破尤為重要。
那么原因是什么呢?簡單的來說就是人類活動,但具體到活動內(nèi)容上就非常復(fù)雜。不過可以明確的一點是,化石燃料的使用在其中,影響頗為巨大。從歷史背景來說,化石燃料的應(yīng)用推進了工業(yè)發(fā)展,一定程度上來說影響著城市的經(jīng)濟建設(shè)。而時至今日,化石燃料依舊是交通以及工業(yè)領(lǐng)域重要的能源載體。但與此同時,化石燃料在使用的過程中會產(chǎn)生大量的溫室氣體。換言之,如果想要解決碳排放問題,我們就不得不先解決能源問題。
事實上,針對化石燃料的替代品,研究人員也早就有了明確的目標——氫。氫本身在工業(yè)領(lǐng)域就有廣闊的應(yīng)用場景,也是一種清潔能源,作為儲能燃料需要解決的問題也相對較少,甚至在燃氫發(fā)動機這塊,近年來還收獲了重大突破。但有一個問題卻一直沒有獲得圓滿的解決——綠色制氫。
而就在最近,一項新的關(guān)于光催化高效水電解制氫技術(shù)的發(fā)現(xiàn),或許能夠讓水電解制氫變得更加綠色高效。新加坡科學(xué)家團隊偶然發(fā)現(xiàn),“光會觸發(fā)電催化反應(yīng)的氧化還原中心在金屬和氧之間切換,從而大大提高水電解制氫的效率”?;诖?,該團隊正在設(shè)計一種新方法來改進氫氣生產(chǎn)的工業(yè)流程,如讓包含水的電池透明以便將光引入水電解過程。而這種新方法的最終目的就是讓電解制氫可以在更短的時間內(nèi)以更低的能耗產(chǎn)生更多的氫氣。
不過從長遠的發(fā)展來看,除了該技術(shù)以外,如果解決綠色發(fā)電難題,或者將光電與光催化相結(jié)合形成完整綠色產(chǎn)氫生產(chǎn)線同樣是需要思考的問題。
原標題:新發(fā)現(xiàn)助力加快“綠氫”步伐 光催化高效水電解制氫獲突破
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