太阳能反应堆的突破提高了清洁制氢的效率

信州大学的研究人员开发出了一种突破性的反应堆系统，可以利用阳光和水制造氢燃料。这可能是在不依赖化石燃料的情况下可持续制氢方面迈出的一大步。这个占地 1076 平方英尺的反应器使用光催化板，通过两个步骤将水分子分离成氢气和氧气。

该系统不同于通常的一步法，因为它将氢气和氧气的生产分为两个阶段。与通常依赖天然气提炼氢气的传统系统相比，这种两步法可以提高太阳能到氢气的转化率。

该反应器在测试期间暴露在自然阳光下时显示出了一些令人惊讶的优势。在实际条件下，它的太阳能转换效率比在实验室环境下高出约 50%。发表在《科学前沿》（Frontiers in Science）上的这项研究的资深作者 Kazunari Domen 教授认为，这种改进是由于太阳光谱成分的地区差异造成的。

然而，尽管取得了这些令人鼓舞的成果，该系统的效率仍需赶上商业用途的需要。目前，在标准条件下，它能将大约 1% 的太阳光转化为氢燃料。不过，专家们表示，要想在更大范围内使用，效率至少要达到 5%。研究小组强调，要达到这一目标，需要开发出更好的光催化剂，并扩大反应器的规模。

该技术还解决了与制氢相关的安全问题。研究人员设计的系统具有特殊功能，可降低处理氢氧时发生爆炸的风险，例如使用狭窄的隔间和软质聚氯乙烯塑料作为容器。

多明教授指出，提高太阳能转化为化学能的效率有助于加快大规模生产技术、气体分离工艺和更大规模设施的开发。

这个概念验证反应器成功运行了三年，标志着在使氢燃料更具可持续性方面实现了重大飞跃。如果这项技术能够得到进一步发展，它将使我们在制氢过程中不再使用化石燃料。