百草枯开启可再生能源的大门

使用百草枯作为催化剂,从糖分中获取能量的前景作为一种催化剂,百草枯在利用植物碳水化合物制造燃料电池方面具有光明的前景,可以提供清洁便宜的可再生能源。最近,来自美国犹他州杨百翰大学(Brigham Young University)和美国宇航局(NASA)的科学家们在《电化学学会志》(Journal of the Electrochemical Society)1上发表了他们最新的研究成果。

燃料电池将可能成为未来最引人注目的能量来源。他们与电池有些类似,但不能储存能量——他们需要持续不断的燃料来源。当前的一大主要障碍在于需要使用一些非常昂贵稀有的金属催化剂,如铂。使用氢气作为燃料的燃料电池备受关注。这类电池仅排放出纯净的水。通过把电子从氢中脱离出来而产生电流后,再将其与裸质子和氧发生反应形成水,从而产生电能。包括通用汽车公司在内的数家公司都是此项技术的先导。如需查看有关燃料电池工作原理的演示,请点击此处

可从水中生产出氢燃料,但这需要使用大量的矿物能源。不过,植物生物质定义 可用于能源开发的非化石生物性有机物质。 权威性在线参考资料与资源 http://www1.eere.energy.gov/biomass 美国能源部能源效率和可再生能源办公室与业内企业、学术机构以及美国国家实验室合作推出了一项生物质计划(Biomass Program),旨在研究生物质原料和转换技术。目的是生产具有成本竞争力的高性能生质燃料、生质产品以及生质能源。可被用作可再生氢的来源。尽管存在着如何以一种实际有用并且经济实惠的方式生产氢这样的问题,但是弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)对此的研究从未间断。

百草枯通过将电子从光合作用中抽离出来从而达到除草效应——这种特性现被用于提供可再生能源的燃料电池方面还有一种替代方案是将植物碳水化合物作为一种直接的燃料来源来使用。这也是来自杨百翰大学的 Gerald Watt 教授的目标所在。

Watt 教授2和他的团队研究发现了百草枯抽离电子的特性,这种特性使百草枯成为了一种快速有效的除草剂,并且可被用来制造便宜且有效的燃料电池。百草枯最初是被用于合成一种叫做甲基紫精的染料,现在作为一种催化剂被添加入此类燃料电池中。

自从这篇新近发表的文章写成伊始,Watt 教授的团队已经将利用百草枯的燃料电池的能量扩大了一倍,如今他们正坚持不懈地朝提高此项技术的商业潜力方面不断前进。

备注

  1. Wheeler, D R, Nichols, J, Hansen, D, Andrus, M, Choi, S 和 Watt, G D(2009)。《用于以碳水化合物作为直接燃料来源的燃料电池的紫罗碱催化剂》J. Electrochem. Soc.,156, (10), B1201-B1207
  2. 身为苏格兰发明家 James Watt(功率单位以此命名)家族的一员,难怪有人会说 Watt 教授在此方面拥有过人天份。
     定义 用于生产生质燃料的作物。目前,像玉米、甜菜籽、油菜和大豆等粮食作物被用来生产生质燃料。在巴西,从甘蔗中直接提取乙醇。印度为了生产生质柴油,大力推广麻风树的种植。油棕是另外一种生质柴油来源。在与碳动力工厂相邻的含盐水池里面可种植能生产生质燃料的藻类植物,以吸收工厂的二氧化碳排放。生质柴油作物更应种植于不利于粮食作物生长的地带(如:边际用地、盐碱地、荒地等),以避免和粮食生产形成不必要竞争。 权威性在线参考资料与资源 http://www.epobio.net/epobio.htm EPOBIO 是欧洲及美国学术和产业合作伙伴联合进行的一个项目,旨在确认植物科学研究的继续投资领域,以期推动作物作为原料在生质燃料及其他生质产品方面的应用。