氫元素是宇宙中最豐富的元素。但是在地球上要稀少得多。這是非常不幸的，因為在我們?nèi)找孀兣氖澜缰校鳛橐环N無排放的燃料的地位使它轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N結(jié)合的化學(xué)物質(zhì)。如果德國的研究者能夠成功，他們的融光項目將會使可循環(huán)的氫氣能源變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

綽號“人工太陽”的融光系統(tǒng)使用集中光源為熱化學(xué)水裂解（TWS）系統(tǒng)提供能源。每個學(xué)生仔都知道可以通過電解水-在水中通電來制造氫氣。但是這會用掉大量的電能。TWS可能是一個更好的從水中取得氫氣的辦法，但這也要用掉大量能源，德國的研究就在于此。

當(dāng)與純氧反應(yīng)時——例如在燃料電池內(nèi)的狀態(tài)-氫氣的唯一副產(chǎn)物就是水。但是如果我們想要用這種方法來驅(qū)動轎車、公交車、卡車，甚至飛機(jī)的話，我們就需要大量這樣的燃料電池，并且需要低成本、高效地生產(chǎn)它。

“可再生能源將會成為未來世界主要的能源支柱”-卡斯滕·萊默 德國宇航中心 執(zhí)行董事

想法是使用以聚光太陽能（CSP）將氫氣從水中分離出去，從而消除對于電力的需求。CSP系統(tǒng)使用鏡片或透鏡將大范圍內(nèi)的太陽能聚集到一片小的范圍之中。從這個步驟中獲取到的熱量可以用來驅(qū)動TWS。德國的融光項目是通過模擬集中太陽光的作用來模擬TWS的可行性。那邊的研究者正在用這種方法建造被稱為世界最大人工太陽的裝置。

圖解：每一個融光系統(tǒng)中的氙氣短弧燈可以被單獨(dú)控制。

德國宇航中心的研究者在科隆附近的于利希建造了融光系統(tǒng)，一個由149盞電影放映式高能燈組成的系統(tǒng)。當(dāng)所有燈都亮起的時候，融光系統(tǒng)將會提供大約10000倍于地球接受的自然太陽光的光密度。當(dāng)所有燈聚焦到一個單一點(diǎn)時，融光系統(tǒng)將會產(chǎn)生至多3000攝氏度的溫度?，F(xiàn)有的挑戰(zhàn)是發(fā)展在如此極端的溫度下能夠還運(yùn)作的材料與工序。

圖解：15米高的融光實(shí)驗在于利希的該棟建筑中進(jìn)行。該建筑包含了三間單獨(dú)的為不同實(shí)驗配備的的輻射室。

這個融光系統(tǒng)本身使用大量的電能來驅(qū)動。但是這是實(shí)驗設(shè)施中經(jīng)常出現(xiàn)的狀態(tài)。融光系統(tǒng)項目會模擬長時間的強(qiáng)烈太陽能效應(yīng)，這在德國是不能輕易實(shí)現(xiàn)的。通過建造一所電能驅(qū)動的測試設(shè)施，研究者可以避免延遲或被多云天氣影響，從而便利地操作實(shí)驗。

“使用太陽能獲得的燃料、推進(jìn)劑和可燃物為長期儲存和生產(chǎn)化學(xué)原料提供了巨大的潛力，并減少了二氧化碳的排放。融光系統(tǒng)將加強(qiáng)我們在這個領(lǐng)域的研究” -卡斯滕·萊默 德國宇航中心 執(zhí)行董事

正如約翰尼斯·雷梅爾，北萊茵-威斯特法倫氣候保護(hù)部長所說，“我們需要以一種可操作的方式拓展現(xiàn)有的技術(shù)以達(dá)到可循環(huán)能源的目標(biāo)，但如果缺少了對于創(chuàng)新研究的投資，能源轉(zhuǎn)換將會萬分艱難，正如在最先進(jìn)的技術(shù)和在融光系統(tǒng)這類國際燈塔項目的狀態(tài)中一樣?！?/p>

圖解：德國宇航中心參與了西班牙的PS10太陽能塔項目。PS10是世界第一座商業(yè)化聚光太陽能塔。

這并不是德國宇航中心首次嘗試集中太陽能發(fā)電。他們參與了一系列項目以推進(jìn)集中太陽能發(fā)電和熱能水解技術(shù)。德國宇航中心是西班牙Hydrosol II試點(diǎn)的合作伙伴。這是一個自2008年開始運(yùn)行的用于太陽能熱化學(xué)制氫的反應(yīng)堆。他們還參與了第一個商業(yè)化運(yùn)營的太陽能塔工廠，一個位于西班牙的，稱為PS10太陽能塔的11兆瓦系統(tǒng)。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. universetoday-姚啊真

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