重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2009年度學(xué)術(shù)報(bào)告系列活動(dòng)六于9月14日在廣州能源所907學(xué)術(shù)報(bào)告廳舉行,中國(guó)科學(xué)院海外杰出人才張靈志博士應(yīng)邀做了題為《基于元素硅的可再生能源探討》的精彩學(xué)術(shù)報(bào)告。近五十名科技工作者和研究生參加了報(bào)告會(huì)。
張靈志博士1997年在中山大學(xué)高分子研究所獲得理學(xué)博士,之后先后在臺(tái)灣、法國(guó)和美國(guó)從事多年有機(jī)雜環(huán)共軛小分子和導(dǎo)電聚合物材料的設(shè)計(jì)合成和電致發(fā)光器件(OLED)方面的研究工作。尤其在美國(guó)的5年期間,先后在美國(guó)紐約城市大學(xué)和Silatronix Inc. 以及Uninversity of Wisconsin-Madison 從事有機(jī)共軛導(dǎo)電聚合物納米材料和有機(jī)硅能量存儲(chǔ)電解質(zhì)材料開(kāi)發(fā)及電化學(xué)性能和器件方面的研究工作,取得很多豐碩的科研成果。
張博士在報(bào)告中向大家介紹了一種有可能成為替代碳化石燃料的革命性的新的能源載體-硅。硅具有高能量密度(與碳相當(dāng)),可以穩(wěn)定、安全的存儲(chǔ)和運(yùn)輸,其燃燒無(wú)溫室氣體(CO
2)排放,燃燒產(chǎn)物(SiO
2)可以再生。張博士首先介紹了以碳作為還原劑由沙子直接合成硅的原理和化學(xué)過(guò)程,但是整個(gè)過(guò)程能量消耗大,并且有CO
2釋放;接著,進(jìn)一步介紹了低能耗的、無(wú)CO
2釋放的合成方式。之后,重點(diǎn)介紹了聚硅烷(H-Polysilianes;縮寫(xiě)為HPS)的合成原理與化學(xué)過(guò)程,聚硅烷的分子式可以寫(xiě)成-[Si-H
2]
n-,它與烷烴類似,當(dāng)硅的數(shù)量少時(shí)呈液態(tài),多時(shí)呈固態(tài)。HPS可以與水反應(yīng)或者直接燃燒,產(chǎn)物分別是氫氣、SiO
2或者水、SiO
2。而且通過(guò)與幾種傳統(tǒng)的能源載體進(jìn)行比較,可以看到HPS具有很高的能量密度,而且,HPS可以被安全的輸送,由此可見(jiàn)它是理想的能源載體。
最后,張博士介紹到:在撒哈拉大沙漠一塊700kmX700km的地方搭建太陽(yáng)能板,當(dāng)系統(tǒng)的效率為10%時(shí),吸收的太陽(yáng)能就足以提供人類一年的能量消耗。而地球上的沙子幾乎是取之不竭、用之不盡的;由此,張博士向我們展示了一個(gè)以硅循環(huán)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碳循環(huán)的美好前景,從根本上解決人類能源危機(jī)、溫室氣體的排放、以及能量存儲(chǔ)和輸送的問(wèn)題。
張博士的報(bào)告內(nèi)容豐富、講解細(xì)致而又精彩,讓與會(huì)者開(kāi)闊了視野,從不同的角度去認(rèn)識(shí)、思考和解決全球的能源危機(jī)問(wèn)題,令人受益匪淺。
重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 吳慧杰
2009.9.28