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        讓太陽能板直接進(jìn)行“光合作用”

        2021-10-12 18:07:56巴豆
        環(huán)境與生活 2021年8期
        關(guān)鍵詞:利用

        巴豆

        在再生能源突飛猛進(jìn)的今日,屋頂裝設(shè)太陽能板不是新聞。但在日本,有一棟裝設(shè)太陽能板的減碳建筑卻成為話題,因?yàn)樗奶柲懿皇侵苯佑脕戆l(fā)電,而是生產(chǎn)氫燃料,它的減碳不只是少排多少碳,而是把二氧化碳當(dāng)原料消耗掉。

        日本不動產(chǎn)企業(yè)飯?zhí)锛瘓F(tuán)(Iida Group Holdings)與大坂市立大學(xué)合作,以“人工光合作用”技術(shù)在沖繩縣宮古島建造環(huán)保建筑“IG Perfect Eco House”,

        飯?zhí)锛瘓F(tuán)與大坂市立大學(xué)在2015年共同設(shè)立“人工光合作用”技術(shù)中心。2017年技術(shù)突破,并著手興建實(shí)證建筑。2020年2月如期完工,即便在疫情之下,仍有不少人前往參觀訪問。

        一般光合作用,指的是植物利用太陽能,從二氧化碳和水里生成氧氣、葡萄糖等。而模仿植物光合作用的“人工光合作用”,則是把二氧化碳和水當(dāng)原料,再利用太陽能轉(zhuǎn)換成不同的化學(xué)物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的“IG Perfect Eco House”先利用太陽能生產(chǎn)出氫氣,再利用氫氣發(fā)電與供應(yīng)熱水。由于二氧化碳成為生產(chǎn)氫氣的原料,因此該建筑的目標(biāo)是成為“基于人工光合作用技術(shù)的二氧化碳消費(fèi)型新住宅”。

        在日本環(huán)保建筑的進(jìn)展上,政府規(guī)劃了零能源消費(fèi)房屋政策:“凈電力收支小于零的房屋,簡稱為ZEH”。簡單地說,就是在透過節(jié)能設(shè)計降低能源消費(fèi)的同時,又利用太陽能板等再生能源發(fā)電,最終達(dá)到不必買電,或買電支出小于賣電收入的凈零能源消費(fèi)狀態(tài)。

        而飯?zhí)锛瘓F(tuán)與大坂市立大學(xué)的“IG Perfect Eco House”項目,則更上一層樓,從減少內(nèi)部產(chǎn)出的碳排,飛躍性地進(jìn)展到對外部碳排的利用。在此之前,盡管已經(jīng)有了利用太陽能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)換成甲酸的技術(shù),但是轉(zhuǎn)換的效率不夠,轉(zhuǎn)換的場所也僅限于溶液等問題,都讓技術(shù)無法真正實(shí)用,存在許多應(yīng)用上的障礙。因此,飯?zhí)锛瘓F(tuán)與大坂市立大學(xué)共同成立的人工光合作用研究中心,在2017年開發(fā)出兩種新的相關(guān)技術(shù)。一是可以高效率地利用太陽能生成并貯藏甲酸,再由甲酸生產(chǎn)出氫氣。二是利用這些氫氣高效率地發(fā)電。利用太陽能生產(chǎn)甲酸的效率,新技術(shù)是過去的6倍;由甲酸生產(chǎn)出氫氣的部分,效率是過去的12倍。這樣的技術(shù)進(jìn)展,實(shí)際應(yīng)用的程度如何呢?簡單地說,在裝設(shè)人工光合作用太陽能板及其相關(guān)設(shè)備后,所生產(chǎn)的電力有望供應(yīng)建筑全部所需。

        以往的太陽能板發(fā)電,在晴天發(fā)的電力,要在雨天或晚上使用的話,需要蓄電池蓄電,并承受充電與放電時的電力損耗。用人工光合作用太陽能板制造出來的甲酸,儲存相當(dāng)簡單,沒有前者的問題。

        飯?zhí)锛瘓F(tuán)是日本獨(dú)棟建筑市場占有率第一的不動產(chǎn)企業(yè),積極推動生質(zhì)能源、太陽能發(fā)電與環(huán)?;顒樱羧斯す夂献饔眉夹g(shù)研發(fā)順利,相信未來家庭住宅實(shí)現(xiàn)減碳指日可待。

        (本專欄文章及圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

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