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君博生活科技:净化空气并同时创造能量的设备

2017-05-26 09:05:54
        君博国际生活科技博览     小创新可能对空气污染产生重大影响。在比利时,研究人员设计了一种使用阳光净化污染空气并产生可储存和使用电力的氢气的装置。

        安特卫普大学生物科学工程教授Sammy Verbruggen告诉“现场科学”,“我们将这两个过程结合在一起”,“一边的氢气生产和另一边的空气净化”。Verbruggenis与两名研究人员合作,多年来一直在分别研究这两个过程。在安特卫普大学,科学家一直在测试用光能与纳米材料组合来净化空气的不同方法。在鲁汶大学,另一个团队一直在研究一种具有膜的微小燃料电池,可以从水中产生氢气。

        现在,这两支队伍已经融合了自己的专长,创造出最新的装置,可以同时净化空气和产生能量。

         研究人员正在关注用挥发性有机化合物(VOCs)污染的空气,挥发性有机化合物(VOC)是由粘合剂,室内装潢,地毯,复印机,清洁液等中的化学品生产的小分子。在足够的浓度下,挥发性有机物会引起严重的头痛,眼睛刺激,眩晕,恶心和哮喘发作。

        根据环境保护局,封闭式建筑物的空气中可以发现小分子,这些建筑物可能包括新建高层建筑物,用于生产像油漆和地毯这样的物品。“他们可能会导致一种称为病态建筑综合征的疾病,”Verbruggensaid。

        原型电池是一个正方形,有一个有效面积约为0.4英寸×0.4英寸(1厘米乘1厘米)的场。在设备的一侧,管将污染的空气输送到电池中。光通过覆盖用光活化催化剂处理的膜的透明窗自然进入。一旦污染的空气和光在膜上相遇,催化剂就会撕开小有机分子。在此过程中,质子被释放并渗透膜,在另一侧收集。据研究人员介绍,铂催化剂将其转化为氢气。同时,净化的空气通过第二管排出。

        Verbruggen及其同事能够净化空气,并从各种有机化合物(包括甲醇,乙醇和乙酸)中产生气体。科学家们正在用乙醛(一种用于制造乙酸和香水的液体)进行新的实验。
Verbruggen说,最明显的应用是生产废物流的行业,如油漆或纺织品制造商。 “您可以净化废物流,使其达到其环境配额,同时恢复存储在这些分子中的能量。他补充说,生产的天然气可用于为工厂内的灯具或其他机器供电。”

        目前,该团队尚未提出采集和储存天然气的工程解决方案。这是工程过程的另一个步骤,需要进一步研究和开发才能解决,Verbruggen说。“我现在更有动力来提高细胞的表现,”他说。

         目前,膜对太阳光下的紫外线响应,只有光谱的约4〜5%。他们说,如果研究人员可以修改材料,使其响应40%或50%的太阳能光谱,那么这将提高整个电池的效率。“改善环境是我们的动力,”Verbruggensed。“如果我们同时抓住两只苍蝇,一方面清理环境,并提供更清洁的能源,这是一个净收益,因为没有额外的能量投入来驱动这些反应,只是纯粹的阳光。”