太阳能驱动光反应器可在屋顶上产生氢气

德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）领导的科学家们设计了一种面板状的光反应器，该光反应器依赖于一种可以在屋顶或专用太阳能发电场上产生氢气的水分解光催化剂，由于基础成本“极低”，这些感光装置具有很高的经济应用潜力。

科学家们表示，基础设计方案适用于任何可收集阳光的液体、气体或多相光催化系统。然而，为了确保与其他方法的可比性，设计方法和由此产生的光反应器是用已建立的、市售的、可靠的草酸铁（III）钾光催化系统来进行实验验证的。

光反应器由数百个平行的反应通道组成，每个通道都嵌入了一个V形聚光器和一个管状空腔。V形聚光器收集来自不同入射方向的光，并将其驱动到管状镜像腔中，包围反应体积。据介绍，理想情况下，光反应器应该将入射的阳光传导到光催化剂上，而不会有损失，无论它来自哪个方向或太阳在天空中的位置。

微结构聚合物面板涂有铝以获得高反射率，并且根据德国小组的说法，能够在一整天中实现高效的光传输。

研究人员认为，这种系统配置可能会在不久的将来带来低成本、高效率的应用。

他们解释道：“仅由三个聚合物部件制成，全部通过既定的大规模制造技术生产，反应器部件的材料成本估计在9.4美元/平方米的范围内。包括每吨价值100万美元的催化剂在内，光反应器系统的材料成本估计约为22美元/平方米。”

他们在最近发表在《焦耳》杂志上的研究“用于高光子/高能效太阳能驱动合成的低成本光反应器”中提出了这一新概念。研究小组成员包括加拿大多伦多大学的学者。

他们总结道：“光反应器的进一步优化应解决聚合物关键部件的制造问题，并考虑到聚合物和光学涂层的老化等现实问题，以及克服在相当复杂的光反应器孔径表面积聚灰尘等挑战”。