Fossil fuels accounted for almost 90 percent of energy consumption in 2015. Credit: Lancaster University

2015年化石燃料占能源消耗总量的近九成。为了保护环境，开发清洁能源是全球科学家孜孜不倦追求的新目标。英国兰开斯特大学（Lancaster University）的物理学家正在开发采用量子技术从水中产生可再生燃料的方法。通过光电解（photoelectrolysis）产生可再生氢的方法并不是什么新技术，虽然是已有成果，光电解是利用太阳能将水分子分解为氧气和氢气。但是,尽管重要的研究工作已经经历了过去40年的不懈努力,而在其被用于商业化之前由于效率低下和缺乏成本效益这些根本问题尚未得到解决，仍然只能停留在实验室的研究水平之上。来自兰开斯特大学物理系的马努斯·海恩博士(Dr Manus Hayne)说:“为了使此研究有所进展，不仅需要在材料开发方面进行创新，而且在设备设计方面同样需要创新。”

兰开斯特大学的研究已经于2017年9月14日在《科学报告》（Scientific Reports）网站发表——S. Harrison, M. Hayne. Photoelectrolysis Using Type-II Semiconductor Heterojunctions. Scientific Reports, 2017, 7, Article number: 11638. DOI: 10.1038/s41598-017-11971-x.这也是山姆·哈里森博士（Dr Sam Harrison）的博士学位论文研究的一部分,已经发表的论文提供了利用太阳能制氢作为可再生燃料进一步的实验研究的基础。

表明使用纳米结构可以增加光电化学电池产生的最大光电压,提高水分子分裂的生产率。

马努斯·海恩博士说:“对于作者而言都是前所未有的最好知识,是因为该系统无论是理论上还是实验上从未有过研究,而且对于进一步拓展论文中给出的研究结果还有巨大的空间。”

2015年能源消耗当中化石燃料占了近90%,由于全球人口增长和工业化程度的提高，对于化石燃料的绝对需求仍然在继续增加。

马努斯·海恩博士说:“化石燃料燃烧会向大气中排放CO₂,造成全球气候变化,只有有限量的CO₂可供提取利用。 我们显然需要过渡到可再生能源和低温室气体（low-greenhouse-gas）能源基础结构,可再生氢有望起到重要作用。”

目前使用的光伏太阳能电池是用来将太阳光直接转化为电能的装置，而太阳能氢的优点是它很容易存储,所以,在需要的时候可以使用。氢也非常灵活,使得偏远社区非常有利。它可以通过燃料电池转换为电能,或者像天然气一样用于烧锅炉或烘焙，甚至还可以用于飞机燃料。 更多信息请注意浏览原文或者相关报道。

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