2005年8月23日
在汽油价格徘徊在每加仑3美元的情况下，可能很少有美国人需要相信另一场能源危机即将到来。但是，对于我们未来的能源需求，究竟应该做些什么仍然是个谜。有人在谈论“氢经济”，但氢本身带来了一些可怕的挑战。
当然，关键的挑战是如何首先制造氢。目前最好和最便宜的方法包括燃烧煤或天然气，这意味着更多的温室气体和更多的污染。采用最便宜的方法使用天然气，只会导致我们对外国天然气的依赖取代对外国石油的依赖。
“显然，一种获得氢的清洁方法是利用阳光分解水，”哈利·格雷说加州理工学院．
格雷和其他几位加州理工学院和麻省理工学院的化学家一起参与了一个他们称之为“为地球供电”的研究项目。据美国国家科学基金会(NSF)称，该项目的最大目标是“寻求以化学键形式储存太阳能的高效、经济的方法”。欧洲杯线上买球有了美国国家科学基金会(NSF)的一笔新的种子拨款，以及在最初三年之后可能获得的额外资金，加州理工学院的团队表示，他们现在有必要的资金来尝试一些新颖的想法，以低成本、清洁的方式生产能源。
Argyros教授兼化学教授内森·s·刘易斯(Nathan S. Lewis)说:“目前，美国花在加油站十分钟的钱，比花在太阳能研究一年的钱还多。”“但是太阳一小时提供给地球的能量比全世界一年消耗的化石能源还要多。”
格雷和刘易斯提倡使用太阳能的原因是，没有任何其他可再生资源有足够的实际潜力，为世界提供它所需要的能源。但是，太阳每天晚上都会下山，因此，大规模使用太阳能必然需要储存能源，以供社会需求使用，白天或晚上，夏天或冬天，下雨或晴天。
至于不可再生资源，核电站可以做到这一点，但必须新建1万座核电站。换句话说，在未来50年里，世界各地必须每隔一天就有一座新的核电站上线。
在高中化学实验室进行的电解制氢的简单实验中使用的设备，并不是目前用于大规模生产的最便宜的设备。事实上，这个将水分解成氢和氧的桌面装置非常干净(换句话说，没有碳排放)，但它需要铂催化剂。铂金全年的售价超过了每盎司800美元。
解决方案?找一种比铂更便宜的催化剂。还有其他问题，但这是加州理工学院正在着手解决的问题。在一篇即将出版的研究文章中，化学副教授乔纳斯·彼得斯和他的同事展示了一种方法，钴可以用于催化水中生成氢。
“这对我们来说是一个很好的第一个例子，”彼得斯说。“我们的主要目标是尝试用钴，或者更好的铁或镍，来取代目前最先进的、极其昂贵的铂催化剂。如果我们想让太阳能成为社会的主要能源，我们就必须找到一种廉价的方法来制造太阳能燃料。”
“这也是一个很好的例子，因为它表明美国国家科学基金会的资助将让我们一起工作，”格雷补充说。“这项研究和其他研究成果将涉及学生和博士后的联合使用，而不是单个小组单独进行。”
除了实验室工作，加州理工学院的化学家还计划让校园外的其他实体参与进来——出于实用和教育的原因。其中一项建议是，将一所学校的设备配置成完全使用太阳能。最初的转换可能是用现有的太阳能电池板完成的，但该设施也将为研究人员提供一个相当大规模的“实验室”，在那里他们可以测试新的想法。
格雷解释说:“我们建造它是为了解决我们正在研究的太阳能转换器的故障。”
格雷说，实验室的最终目标是要有一个“没有电线的梦想机器”。“我们设想了一个带有边界层的太阳能机器，水进来，氢从一边出去，氧从另一边出去。”
这样的机器将需要大量的工作，大量的创新和突破，但刘易斯说，地球的未来取决于远离化石燃料。
“如果有人不明白这一点，而且很快，我们就完蛋了，无论是从字面上还是从实践上，都是因为对外国石油的依赖日益增加，再加上对全球变暖的预测日益增加。”
美国国家科学基金会于8月11日正式宣布拨款，作为资助一组新的化学键合中心的一种方式，该中心将允许研究团队以“灵活、容忍风险、开放思维、跳出框框”的方式来解决问题。这是加州理工学院和麻省理工学院小组“为地球供电”的初始资金该倡议为期三年，金额为150万美元，如果该中心的工作看来有希望，此后每年可能会有200万至300万美元。
除了格雷、刘易斯和彼得斯，其他加州理工学院的人员还包括杰伊·温克勒和布鲁斯·布伦施维格，他们都是加州理工学院贝克曼研究所的化学家。参与该项目的两名麻省理工学院教师是丹·诺塞拉和基特·康明斯。
乔纳斯·彼得斯的论文将发表在即将出版的《化学通讯》杂志上。除了彼得斯和刘易斯，其他作者还有Brunschwig、加州理工学院化学博士后研究员Xile Hu和加州理工学院本科生Brandi Cossairt。
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