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2011年3月29日 星期二

美國科學家研製出第一片實用型人造葉子

美國科學家研製出第一片實用型人造葉子
【新三才訊】據物理學家組織網報道,美國麻省理工學院的科學家27日稱,他們已經研製出第一片實用型人造樹葉,這是可再生能源探索道路上的一個轉折點。他們在第241屆美國化學學會全國大會上說,植物利用光合作用把陽光和水轉變成能量,他們研發的撲克大小的高級太陽能電池,正是通過模擬這一過程產生電流的。
該科研組的領導者丹尼爾?諾克拉說:「利用光合作用為人類提供能源的實用型人造樹葉,是幾十年來科學界的一個『聖杯』。我們認為我們已經做到這一點。這種人造樹葉顯示了它的巨大潛力,它能幫助發展中國家的貧困家庭用上便宜、清潔的電能。我們的目標就是讓每一個家庭都有自己的發電站。你可以想象一下,有了這項技術,印度和非洲的農村家庭不久后就能買到便宜的基本電力系統,實現電力的自給自足。」
雖然這種人造樹葉是以真正的樹葉為原型研製的,但是它跟自然界的橡樹、楓樹和其他綠色植物的葉子不同。這種儀器的外形很像撲克,但是比撲克更薄,它由硅、電子和催化劑(用來加速化學反應速度的物質,如果沒有它們,化學反應可能就不會發現,或者反應緩慢)構成。諾克拉表示,這種人造樹葉的工作原理非常簡單:把它放在一加侖水裡,然後放在陽光下,它就能把水分解成氫和氧,產生電流。一個這種儀器產生的電能可以滿足發展中國家一個家庭一天的用電需求。
這一過程產生的氫氣和氧氣會被儲存在位於屋頂上或者房屋旁邊的燃料電池裡,燃料電池利用這兩種材料產生電流。美國坎布里奇麻省理工學院的化學家諾克拉指出,「人造樹葉」並不是一種新概念。其實早在10多年前美國科羅拉多州國家可再生能源實驗室的約翰?特納就製成了第一片人造樹葉,儘管特納的人造樹葉的光合作用效率很高,但是由於他當時採用的是非常昂貴的金屬材料,而且這種儀器的使用壽命也僅為1天,因此無法普及開來。
諾克拉科研組研製的新型人造樹葉克服了這些問題。它的製作原材料價格非常便宜,幾乎隨處可見,而且這種儀器的穩定性好,對工作環境要求不高。實驗室研究顯示,他的人造樹葉原型持續工作至少45小時後效率仍不會下降。他們取得這項新突破的關鍵,是諾克拉最近發現的幾種新型強效、廉價催化劑,這些催化劑用鎳和鈷製成,它們能在簡單條件下非常有效地把水分解成氫和氧兩種成分。現在諾克拉的人造樹葉的光合作用效率比真正的樹葉高10倍。他認為以後這種儀器的效率還能進一步提高。諾克拉說:「自然由光合作用提供能量,我認為未來世界也能用光合作用和這種形式的人造樹葉提供能量。」

2011年2月25日 星期五

日本新發明吃進塑膠吐出燃料 塑膠製品變廢為寶


日本新發明吃進塑膠吐出燃料 塑膠製品變廢為寶
Friday, 25 February 2011 23:14 作者: 新浪科技 [字号:  ]


  日本發明家伊藤彰則發明了一種適於家庭使用的機器,可以將塑膠垃圾變成燃料。借助於這臺令人吃驚的機器,堆放在廚房裏的各種塑膠袋最終可以變廢為寶。
  美國新澤西州海洋郡的回收中心,一輛單鬥裝載機正在推成噸的回收垃圾。借助於能夠將塑膠垃圾轉化成燃料的機器,回收中心垃圾成山的景象將成為過去。
  通過所謂的“碳負性”過程,伊藤彰則發明的神奇機器能夠將塑膠袋、塑膠瓶、塑膠蓋以及其他使用石油製造的塑膠包裝還原成最初的形態。根據 Clean Technica網站報導,在這個還原過程中,機器首先對塑膠製品進行加熱,而後將蒸汽送入一個由管道和水室構成的系統,蒸汽冷卻液化後還原成原油。原油可充當發電機和一些火爐的燃料。經過進一步提煉,原油也可以轉變成汽油。
  這款機器在伊藤彰則的公司Blest Corporation出售,因高效受到消費者的歡迎。據悉,1公斤塑膠垃圾可轉換成1公升原油,耗電量為1千瓦。還原機當前的售價為1萬美元,隨著需求量和產量的提高,價格有望下降。
  伊藤彰則的發明並不是第一臺將塑膠垃圾轉換成燃料的機器,但他的機器體積小巧,具有其他機器所沒有的競爭優勢。他的機器適於家庭使用,其他同類型機器體積過大,例如每年可處理1萬噸塑膠垃圾的Envion燃油發電機。每噸塑膠垃圾可產生3到5桶原油,進一步提煉後可獲得汽油、柴油和噴氣燃料等商用燃料。2009年,一家使用這種機器的示範工廠在華盛頓投入運轉。
  雖然燃燒這些機器產生的油仍會向大氣排放二氧化碳,對氣候變化產生影響,但它們卻是應對數量日益增長的塑膠垃圾的一個解決之道。Envion公司表示每年產生的塑膠垃圾多達5000萬噸左右。如果將所有這些塑膠垃圾轉化成原油,便可降低對進口原油的依賴。

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