| 作者：佚名 来源：本站原创 点击数： 更新时间：2010-6-19 17:27:21 |
| 关键字：镁能,新能源,皮江法,镁锂充电电池 |
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镁金属化学反应强烈且储藏着巨大能量，研究人员们正在想办法设计一个可控的方式从镁中获得能量。
能量的储藏是被广泛接受和应用的最大障碍之一。电池的体积庞大且充电耗时。氢能通过电解水获得，并用于燃料电池，但难以控制。现在似乎出现了另外一个选择：镁。我们在化学课上都学过，镁金属化学反应强烈且储藏着巨大能量。点燃一小块镁带就能释放出足够大的光热。研究人员们正在想办法设计一个可控的方式从镁中获得能量。
英国不列颠哥伦比亚省白石镇MagPower的工程师已经开发出一种金属空气电池，该电池通过使用水、空气与作为阳极电源的镁金属进行反应来产生电能。以色列巴伊兰大学的Doron Aurbach教授制造了世界上第一个镁锂充电电池，该电池寿命长，并且性能稳定。Aurbach博士指出，通过可再生原料储存电能是一种令人满意的方式。而来自美国帕萨迪纳加州理工学院的Andrew Kindler正在开发一种通过镁与蒸汽反应，从而为行驶在路上的燃料汽车提供氢的方法，这一反应能产生适合燃料电池的氢，而此过程中同时产生的氧化镁则是一种相对不错的副产品。
当然，问题还是存在的，正如日本东京理工大学的Takashi Yabe教授所言，虽然镁的储量丰富，但工业制镁既不廉价也不环保，无论是电解法还是被称为“皮江法”的高温反应法，其过程都是耗能惊人。据Yabe博士介绍，产生1公斤的镁大约需要10公斤的煤。
为改变这一现状，Yabe博士正在研发一种使用可再生能源的制镁法。该方法通过使用集中的太阳能驱动一个激光发射器，从而使从海水中提取的氧化镁温度不断升高直到燃烧——海水中储存着大量的镁能，足够世界使用30万年。Yabe博士指出，必须使用太阳能作为驱动的激光器，太阳能本身是不能产生反应所需要的3700摄氏度高温的。Yabe博士把该方法称为“镁注射循环”。
提纯后的镁将被用作燃料(其能量密度是氢的10倍)。当镁与水混合时就会散发出热量，从而产生蒸汽，驱动涡轮产生动力。化学反应的过程中同时还会产生氢——另一种珍贵的燃料，副产品是水和氧化镁，而氧化镁又可通过激光产生镁，这就是Yabe博士津津乐道的“镁循环”。
现在的困难是集中的太阳能收集器体积比较庞大而且价格不菲，而驱动的激光器功率偏低。为此，Yabe博士使用一个相对较小的菲涅耳透镜来放大激光。这种透明的平坦薄透镜由一些同心环棱镜组成，此类棱镜常用于灯塔。Yabe博士的另一个对策就是通过激光材料——钕掺杂钇铝石榴石来增加输出功率。通过在激光材料中掺杂铬，该材料从阳光中吸收的能量迅速上升，从最初的7%提升到67%。
Yabe博士与三菱公司合作，在日本千岁市建造了示范工厂。该示范工厂能从激光中产生80瓦的功率，这一功率足够切割钢板，亦能从海水中提取70%的镁。据Yabe博士介绍，当激光功率达到400瓦时，整个过程将在经济上可行，而这一成果预计可于今年达成。“开始时，我们计划用300个激光器每年制造出50吨的镁。到那时，说服这个世界考虑镁经济而不是氢经济就不是一个难题了。”Yabe博士补充道。
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