英國劍橋大學(xué)團隊開(kāi)發(fā)了一種漂浮的太陽(yáng)能裝置，可在世界任何地方將受污染的水轉化為清潔的氫燃料和純凈水。該裝置可在資源有限或離網(wǎng)環(huán)境中發(fā)揮作用，因為它可與任何開(kāi)放水源配合使用，并且不需要任何外部電源。研究結果發(fā)表在新一期《自然・水》雜志上。
  該裝置的靈感來(lái)自光合作用。研究人員表示，太陽(yáng)能驅動(dòng)的水分解，即水分子被分解為氫氣和氧氣，需要從完全純凈的水開(kāi)始，因為任何污染物都會(huì )損害催化劑或導致不必要的化學(xué)副反應。但在偏遠或發(fā)展中地區，清潔水相對稀缺，而且水凈化所需的基礎設施也不容易獲得，水分解極其困難。如果能使用受污染的水展開(kāi)工作，則可同時(shí)解決兩個(gè)問(wèn)題：它可分解水來(lái)制造清潔燃料，同時(shí)制造出清潔的飲用水。
  研究人員將光催化劑沉積在納米結構的碳網(wǎng)上，該碳網(wǎng)是光和熱的良好吸收體，光催化劑用來(lái)產(chǎn)生水蒸氣。多孔碳網(wǎng)經(jīng)過(guò)防水處理，既可幫助光催化劑漂浮，又可使其遠離下面的水，這樣污染物就不會(huì )干擾其功能。
  團隊在浮動(dòng)裝置頂部使用了紫外線(xiàn)吸收層，通過(guò)水分解生產(chǎn)氫氣。太陽(yáng)光譜中的其余光傳輸到設備底部，使水蒸發(fā)。
  研究人員稱(chēng)，他們模仿了植物葉子的蒸騰過(guò)程，通過(guò)這一方式可更好地利用光獲得蒸汽來(lái)生產(chǎn)氫氣。新裝置對污染物的耐受性非常好，而且浮動(dòng)設計允許基材在非常渾濁或泥濘的水中工作。