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发电工业的新成员——叶绿素太阳能发电

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文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2015-05-29 10:54:00
  太阳能发电是利用光能来进行发电的,那你听说过叶绿色太阳能发电吗?如果你并不了解它,或这只是第一次听说,那就让小编为你科普下,它的研究过程吧。
 
  著名的剑桥大学研究人员亚历克斯·德里夫认为,我们完全可以用和平的方式让植物发电。这就是叶绿素太阳能发电的产生,植物在进行光合作用时,叶绿素不但可以把水分解为氢和氧,而且还可以把氢分解为带电荷的氢离子和带负电荷的电子。此时,植物体内会有电流产生,然后白白地消耗掉了。如果用人工的方法控制这个产生电流的过程,就可以积累植物中的电量,为人们提供生活和工业所需的用电。
 
  几年前,为了验证植物叶绿素发电的可行性,日本科学家进行了一个特别的实验。研究人员把从菠菜叶内提取的叶绿素与卵磷脂混合,涂在透明的氧化锡结晶片上,用它作为正极安置在“透明电池”中,当它被太阳光照射时,就会产生电流。研究表明,用叶绿素制造的电池能把太阳能的30%转换成电能,而现有的多数太阳能电池板仅能把10%~20%的太阳能转变为电能。因此,研究人员认为利用植物进行太阳能发电应该比太阳能电池板发电的潜力更大。
 
太阳能发电
 
  研究人员把利用植物进行太阳能发电的方式称作“生物光伏发电”,用这种方法制成的电池为“生物光伏电池”。
 
  英国剑桥大学的研究人员在一些植物盆栽中设置一些电极,就可以及时搜集植物在进行光合作用时产生的电量。根据目前进行的实验,一盆直径 1米的蕨类植物可以产生100瓦的电力,在阳光灿烂的日子一天可以产生将近1度电。蕨类植物对生长所需的土壤肥力要求不高,管理起来十分方便,生长也很迅速,比较适合用作发电。植物资源最丰富的森林是研究人员所认为的“生物光伏”电能宝库。他们已经设计了一种电能杆,准备从森林中的树木中搜集电能。
 
  世界上的能量是守恒的。如果把植物光合作用的能量用于发电,必然会影响植物的生长。因此,在未来将主要用杂草和树木来发电,不会用粮食作物、蔬菜和果树来发电。和传统的太阳能发电一样,“生物光伏”发电也面临着储能的问题。也就是说,有阳光照射的时候,电能会源源不断地产生并需要及时消耗,而在夜晚没有阳光的时候则不会产生电能,需要用一些储电设备来解决这个问题。尽管利用植物进行太阳能发电的技术刚刚起步,研究人员却对它的前景十分看好。植物发电不但效率高,而且十分便捷,可以当地发电当地使用,不需要复杂的电网进行远程输电,尤其适合偏僻地区和灾区。
 
  中兴大学化学系叶镇宇、交通大学应用化学系刁維光和瑞士洛桑联邦理工學院化學系的格拉茲而(Michael Gratzel)合作研发以人工叶绿素---紫質(porphyrin,或譯口卜口林)做為染料的DSSC,終于突破多年來的瓶颈,一举將光电转换效率从11%提升为13.1%。DSSC不需要严格的制作条件,比矽太阳能电池容易许多,可大幅降低制造成本,因此很快就受到各界重视。然而实验室中矽芯片太阳能板的光电转换效率已可超过30%,量产的商品也可达15~16%,這項研究成果刊登于2011年11月4日的《科学》。古老的叶绿素或许可以帮助我们度过能源耗竭及气候变暖的危机!
 
  虽然此项叶绿色太阳能发电技术还是处于研发阶段,但相信不久将来,人类钟会研究出一种更加能源环保的新型发电技术。
 
  文章来源于,太阳能发电http://www.htonetech.com/product/,转载请保留出处
 
 

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