國外一研究院的研究人員已經(jīng)建造了一個中試規(guī)模的太陽能反應堆，除了能夠以前所未有的效率產(chǎn)生氫氣外，還能產(chǎn)生可用的熱量和氧氣。

校園里的拋物面天線很容易被忽視，類似于衛(wèi)星天線或其他電信基礎設施。但這個設施很特別，因為它的工作原理就像一棵人造樹。在將太陽輻射集中近1000倍后，盤子上方的一個反應堆利用這些陽光將水轉(zhuǎn)化為有價值的可再生氫、氧和熱量。

“這是太陽能制氫的第一個系統(tǒng)級演示。不像典型的實驗室規(guī)模的演示，它包括所有輔助設備和組件，所以它給了我們一個更好的想法，你可以期待一旦你考慮整個系統(tǒng)的能源效率，而不僅僅是設備本身?！痹搱F隊的研究員說。

利用太陽能從水中制氫被稱為人工光合作用，但LRESE系統(tǒng)的獨特之處在于它還能大規(guī)模生產(chǎn)熱量和氧氣。

在太陽能盤將太陽光集中后，水被泵入聚焦點，聚焦點內(nèi)裝有一個集成的光電化學反應器。在這個反應器中，光電化學電池利用太陽能進行電解，或?qū)⑺肿臃纸鉃闅浜脱?。熱量也會產(chǎn)生，但這些熱量不會作為系統(tǒng)損耗釋放出來，而是通過熱交換器，這樣就可以加以利用——例如，用于環(huán)境加熱。

除了系統(tǒng)的主要輸出氫和熱外，光電解反應釋放的氧分子也被回收和利用。

“氧氣通常被認為是一種廢物，但在這種情況下，它也可以被利用——例如用于醫(yī)療應用，”該研究員補充道。

“通過在EPFL的試點演示，我們通過在高輸出功率密度下展示前所未有的效率，實現(xiàn)了一個重要的里程碑。我們現(xiàn)在正在擴大一個類似人工花園的系統(tǒng)，其中每棵‘人造樹’都以模塊化的方式部署?！?/span>

該系統(tǒng)可用于提供住宅和商業(yè)集中供暖和熱水，并為氫燃料電池提供動力。此校園系統(tǒng)每天可以輸出約半公斤的太陽能氫氣，可以為大約1.5輛氫燃料電池汽車提供動力，滿足日常行駛距離；或者滿足一個典型的瑞士四口之家一半的電力需求和一半以上的年供熱需求。

隨著人工光合作用系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大，研究團隊已經(jīng)在探索新的技術途徑。特別是，該實驗室正在研究一個大規(guī)模的太陽能系統(tǒng)，該系統(tǒng)將分解二氧化碳而不是水，產(chǎn)生有用的材料，如用作液體燃料的合成氣，或綠色塑料前體乙烯。