一塊直徑20厘米(mi)的“玻(bo)璃板(ban)”置于太陽光下所聚集的能量數秒鐘就可(ke)以(yi)點燃一支香(xiang)煙。這是武漢大學(xue)化學(xue)與(yu)分子(zi)科學(xue)學(xue)院(yuan)劉立(li)建教授近(jin)日(ri)演示的場(chang)景。

劉立(li)建教授介紹說，這塊“玻璃板(ban)”實(shi)際上(shang)是一(yi)種(zhong)高分(fen)子(zi)聚光(guang)板(ban)，理論上(shang)可將(jiang)太(tai)陽光(guang)強(qiang)度提高近(jin)萬(wan)倍，所(suo)聚集的(de)太(tai)陽能(neng)可以產生600℃以上(shang)的(de)高溫。他(ta)的(de)課題(ti)組正(zheng)在利用這樣的(de)聚光(guang)板(ban)從事將(jiang)太(tai)陽能(neng)轉化為(wei)化學能(neng)的(de)“低碳”科技研究。

“低碳(tan)經濟(ji)”是哥(ge)本哈根氣(qi)候(hou)大會討論的熱點，在此之(zhi)前，中國政(zheng)府第一次對全世界公開承諾(nuo)量化(hua)減排(pai)(pai)指標，決定到(dao)2020年(nian)單位(wei)國內生產總值(zhi)溫室氣(qi)體(ti)排(pai)(pai)放比(bi)2005年(nian)下降40%—45%。

“低碳(tan)經(jing)濟”的(de)實(shi)質(zhi)是減少化(hua)石燃料如(ru)煤(mei)、石油(you)等的(de)使用，盡量多(duo)利用生物質(zhi)能(neng)(neng)、風能(neng)(neng)、太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)等。“低碳(tan)經(jing)濟”的(de)實(shi)現要靠(kao)科(ke)技保證。在(zai)武漢大學，活躍著一批從(cong)(cong)事(shi)“低碳(tan)”科(ke)技研究的(de)專家學者，他們正在(zai)從(cong)(cong)事(shi)著生物質(zhi)能(neng)(neng)、風能(neng)(neng)、太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)等方面的(de)研究，在(zai)推動(dong)高碳(tan)向“低碳(tan)”、“零碳(tan)”科(ke)研道路上堅實(shi)邁進。

從2003年開始，劉立(li)建課題組嘗試以聚(ju)太陽(yang)光為(wei)能源使(shi)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)與(yu)生物質如秸稈等反應(ying)生成一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)，這項研(yan)究不(bu)僅(jin)可(ke)直(zhi)接利用太陽(yang)能將生物質轉(zhuan)化(hua)為(wei)燃(ran)氣一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)，而(er)且還可(ke)通過二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)轉(zhuan)化(hua)成一(yi)氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)的(de)過程(cheng)將太陽(yang)能轉(zhuan)化(hua)為(wei)化(hua)學能，從而(er)實(shi)現(xian)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)的(de)循環利用，達到節能、增能、減(jian)排和保護環境的(de)多重效果。這項研(yan)究已完(wan)成了小型模(mo)擬試驗(yan)，現(xian)正在進行擴大試驗(yan)。

據劉(liu)立建介紹(shao)，我(wo)國(guo)每年(nian)產生的(de)(de)秸(jie)稈僅(jin)約(yue)11億(yi)(yi)噸，全部(bu)加(jia)以利用(yong)(yong)也(ye)只(zhi)相(xiang)當于(yu)不到(dao)4億(yi)(yi)噸碳(tan)，遠(yuan)不能(neng)滿足社會經濟發(fa)展的(de)(de)巨大需求(qiu)。為(wei)此，他的(de)(de)課題組(zu)還(huan)在嘗試用(yong)(yong)聚太(tai)陽光(guang)直接使二氧化碳(tan)轉(zhuan)化成一氧化碳(tan)，這(zhe)樣不僅(jin)能(neng)夠節能(neng)減排，還(huan)可望(wang)從“低碳(tan)”轉(zhuan)向“零碳(tan)”。

國家新世紀百千(qian)萬人才(cai)工程入選者、武漢大學物理學院趙(zhao)興中教(jiao)授的課題組則(ze)致力于太(tai)陽(yang)能(neng)電池研究(jiu)，某些技(ji)術已(yi)接近世界(jie)先進水平(ping)。

太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)作為(wei)一種可再生新能(neng)(neng)源，被認(ren)為(wei)是(shi)21世(shi)紀(ji)最重要(yao)的(de)(de)新能(neng)(neng)源之(zhi)一。以(yi)半導體材料硅(gui)為(wei)代表(biao)的(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)池首先得到蓬勃發展。但其制作工藝復雜(za),成本(ben)較高(gao)。近年(nian)來,各國的(de)(de)科學家(jia)們一直在(zai)致力(li)于開發一些低成本(ben)、高(gao)效(xiao)率的(de)(de)新型(xing)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)池。低成本(ben)的(de)(de)染料敏化(hua)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)池是(shi)近些年(nian)來科學家(jia)們研究的(de)(de)熱點。

趙興中教授主持的(de)(de)“染(ran)料(liao)(liao)敏化(hua)(hua)太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)電池”研究在國(guo)(guo)內外獨樹一(yi)幟。從2006年開(kai)始(shi)，該課題(ti)組主持國(guo)(guo)家863項目(mu)“納米晶改性(xing)固(gu)體高分子電解質(zhi)染(ran)料(liao)(liao)敏化(hua)(hua)太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)電池研究”，通(tong)過超(chao)聲輻照、納米顆粒(li)摻(chan)雜等技術(shu)，對(dui)準固(gu)態電解質(zhi)進行改性(xing)。可直接將太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)(hua)為(wei)電能(neng)(neng)。染(ran)料(liao)(liao)敏化(hua)(hua)太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)電池生產(chan)(chan)過程中不產(chan)(chan)生二氧化(hua)(hua)碳，不產(chan)(chan)生環境(jing)污染(ran)。跟(gen)傳統的(de)(de)半(ban)導體硅太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)電池相比，染(ran)料(liao)(liao)敏化(hua)(hua)太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)電池的(de)(de)成(cheng)本只有(you)硅電池的(de)(de)五分之(zhi)一(yi)。

風(feng)能發電(dian)是利用風(feng)力來促使發電(dian)機(ji)發電(dian)。風(feng)能資源(yuan)是清潔(jie)的(de)可(ke)再生能源(yuan)，取之不盡用之不竭(jie)，是永久性(xing)的(de)存在的(de)本地資源(yuan)。但建立風(feng)電(dian)場需要解(jie)決穩定性(xing)不夠、風(feng)電(dian)儲(chu)備和輸送等技術問題。

該校電(dian)氣工程學院聚焦風能(neng)和(he)太陽能(neng)發電(dian)，正在(zai)牽頭從事“大規模風電(dian)遠距(ju)離輸(shu)送(song)(song)”課題探究(jiu)，把研究(jiu)目(mu)標(biao)對(dui)準風電(dian)規劃、風電(dian)接(jie)(jie)入、風電(dian)儲備(bei)等(deng)技(ji)(ji)術層(ceng)面。目(mu)前，在(zai)河南、甘肅等(deng)地進行(xing)風電(dian)接(jie)(jie)入電(dian)網的(de)研究(jiu)，為我國的(de)風電(dian)接(jie)(jie)入和(he)遠距(ju)離輸(shu)送(song)(song)開(kai)展技(ji)(ji)術攻(gong)關。

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