氢能源：接近100%的光解水催化剂！氢能源替代石油，能源革命开始了？石油|革命

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地底下的石油是一次性消耗品，什么能够取代石油，成为人类下一代更廉价、更环保的能量来源？这是将会决定未来社会运行逻辑的重要问题。但有一项研究的突破，让氢能源的普遍利用的可能走向历史舞台！
石油能源
在5月27号，日本东京大学有一项完美到几乎令人惊讶的研究成果。研究人员发现了一种神奇的催化剂，在这种催化剂的作用下，用光来分解水，产生氢气和氧气的效率可以达到几乎100% 。
氢气，是下一代能源的重要候选人之一。以往类似的让光分解水产生氢气的研究，反应效率通常都在10%以下。这一次直接把效率提高到了理论上的最大值，也就是接近100% 。
氢能源
氢能源的好处主要有三点，首先，氢能源是一种能量密度更高的燃料。能量密度越高的燃料，在工业上往往就越划算、第二点好处，是使用起来非常灵活，而且效率很高、第三点很重要，那就是氢能源可能是已知最环保的能源之一。它的燃烧产物就是水，真正实现了所谓零碳排放。
氢能源环保
氢能源的发展一直比较缓慢，其中重要的原因之一，就是氢的制备一直是个问题。在氢制备的过程中，转化效率太低，或者产生了大量碳排放，不如直接烧石油来得划算。在在诸多制备氢能源的工艺里面，被寄予很高期望的是通过光的照射，利用催化剂的中间作用，把水分解成氢气和氧气。因为阳光和水不仅在地球上随处可见，而且光解水的制氢方式，整个过程非常清洁，对环境影响很小。但这种方法，在过去最重要的缺点就是效率太低，通常低于10% 。
水分解
东京大学的研究人员，发现这种经过优化之后的催化剂，在波长350nm和360nm的两个紫外线波段照射下，把接近96%的光能都转化成了水分解后氢气和氧气中蕴含的能量。而且实验中难免会有一些误差和损耗，这个96%的效率已经说明这种催化剂的转化率很可能接近了理论上的最大值，也就是100%了。这让通过太阳光分解水来产生氢能源的思路，看到了新的希望。
产生氢气
但是，这种催化剂距离实际的应用还有一个重要的缺陷，那就是它只在紫外光的范围内，才有接近完美的催化效率。在波长400nm以上的可见光范围内，它的转化效率又迅速下降到了大概10% 。而地球由于臭氧层的保护，太阳光紫外线的大部分都被挡在外太空了。所以这个催化剂直接投入工业使用还存在一些问题。
水分解
这一次东京大学的突破，第一次为接近完美的光解水反应提供了实验证据。未来沿着类似的思路，某一天还真有可能会发现，在可见光波段也有高效制备氢气的催化剂。
氢能源革命
【氢能源：接近100%的光解水催化剂！氢能源替代石油，能源革命开始了？】人类历史上每一次的能源革命，往往也伴随着巨大的改变。氢能源值得我们关注！