科技日报北京5月23日电 （记者常丽君）传统海水发电一般是利用潮汐、海浪或海水温差。然而，日本大阪大学的一个研究团队开发出一种新的光催化方法，能利用阳光把海水变成过氧化氢，然后用在燃料电池中产生电流，总体光电转换效率达到0.28％，与生物质能源柳枝稷相当。
研究人员在最近发表于《自然·通讯》杂志上的论文中指出，太阳能昼夜波动很大，为了在夜间利用太阳能，需要将其转化为化学能存储起来。水中过氧化氢是一种很有前景的太阳能燃料，可用在燃料电池中产生电流，副产品只有氧气和水。
在本研究中，该团队开发了一种能产生过氧化氢的新型光电化学电池，它用三氧化钨作为光催化剂，受到阳光照射时能吸收光子能量并发生化学反应，最终产生过氧化氢。
经24小时光照后，电池中海水过氧化氢的浓度可达48毫摩尔/升，远超以往在纯水中获得的浓度2毫摩尔/升，足以支撑过氧化氢燃料电池的运作。浓度提高的主要原因是海水中氯离子提高了光催化剂的活性。
据测试，该系统总体光电转换效率达到0.28％，通过光催化反应从海水中产生过氧化氢的效率为0.55％，燃料电池效率为50％。研究人员指出，这种形式发电的总效率虽不逊于其他光电能源，如柳枝稷（0.2％），但仍远低于传统的太阳能电池。希望今后能找到更好的光电化学电池材料，进一步提高效率，降低成本。
论文作者、大阪大学材料与生命科学系福住俊一说，海水是地球上可生产过氧化氢最丰富的资源。目前大部分燃料电池都是用液体过氧化氢，而不是氢气，因为液体过氧化氢更容易以高密度形式存储，也更安全。“将来我们打算开发能大规模、低成本利用海水生产过氧化氢的新方法，以替代现有高成本生产方式。”
总编辑圈点
我国一直是太阳能资源丰富的国家，利用太阳能不仅能消除二氧化碳的影响，而且可以使碳资源有效循环起来。如此优势的绿色能源为何不能尽早为我们所用，正是由于它的总体能源转化效率不高。如今日本的研究团队这项新研究为太阳能提高使用率、降低使用成本提供了可能。太阳能作为燃料的研究是一项长远的研究，希望未来科学家开发出大规模、低成本的利用海水生产过氧化氢的新方法，早日实现太阳能的高效利用。
(责任编辑：罗伯特)
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