根據英國卡迪夫大學(Cardiff University)表面科學教授暨卡迪夫催化研究所副主任Michael Bowker證實,利用陽光以及簡單的催化作用,即可從一種名為「羊茅」的草中採集到大量的氫。這種氫材料可直接用於燃料電池、生產太陽能儲存的化學原料,或直接用於燃燒。

Bowker表示,在尋求為大氣降低一氧化碳負擔以及精簡與本地化能源生產的道路上,這項研究讓科學家邁出了關鍵的一步。儘管大家都知道氫是打造生物燃料的理想來源,使其不至於排放溫室氣體,許多研究人員也一直在開發採用這種材料的燃料;但是,其挑戰在於找到一些以低成本、高效率以及可持續地從天然資源中釋放氫的方法。

20160728 grass NT01P1 英國威爾斯的研究人員展示利用陽光與常見催化劑,可從雜草中取得大量的氫 (來源:Wikipedia Commons)

「這確實是綠色能源,」他並解釋說,該研究團隊多年來採用生物分子衍生而來的簡單分子,以尋找可再生能源的新材料。然而,直到最近,所有的研究團隊開始致力於降低處理成本、能源成本以及與其有關的污染問題。Bowker說,最近的發現已經克服了部份問題。

「我們逐漸摸索出複雜的鏈,包括生物衍生的分子(如乙醇)和甘油(生物柴油的大量副產品),甚至是糖。」他說,「基本的植物材料,例如纖維素,位於這鏈的更上層,意味著需要較少的處理,而且草是一種潛在的原料。」

該研究團隊還包括來自貝爾法斯特女王大學(Queen’s University Belfast)的研究人員,研究成果已刊載於《皇家學會報告》(Proceedings of the Royal Society)中。

研究人員證實,利用太陽能和簡單的催化劑,能夠將草的纖維素轉化成氫——在這一研究實驗案例中是用鈀、金和鎳。在這個過程中——稱為光催化或催化——將草的纖維素與水轉化為氫的催化劑。

研究人員在這項研究中進行了兩輪測試。第一次,他們在圓底燒瓶中混合了三種催化劑與纖維素,並以檯燈進行照明,每30分鐘從混合物中收集一次氣體樣本。接著,他們分析這些樣本,看看產生了多少氫。

接著,研究人員以家中庭院摘取的羊茅草重複這一過程,實驗結果顯示,利用陽光與低成本的催化劑,能以這種方式產生大量的氫。

「我們證實了利用庭院中的草即可實現這一過程的效度,」他說。「據我們所知,這是第一次,這種生質材料可用於如此生產大量的氫。其重要之處在於,它不需要分離純纖維素與樣本即可實現,因而避免了繁複與昂貴的生產過程。」

研究人員計劃使用更廣泛的太陽能光譜,超越目前研究中所用的紫外線範圍,以及其所能實現的僅5%太陽能。Bowker表示,研究團隊目前正為此目標開發新材料。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Don't Cut That Grass! It Could One Day Power Your Home,by Elizabeth Montalbano)