據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》5月9日報(bào)道，氫能源已變成脫碳化所必不可少的燃料。最大的課題是如何制造出足夠的氫能源來滿足日漸龐大的需求。

報(bào)道稱，在日本茨城縣中部農(nóng)村的大片山丘，正在進(jìn)行的一項(xiàng)研究有可能解決問題。這就是光觸媒板。這些白色板子排在一起，浸在水中，達(dá)到100平方米，仔細(xì)觀察其內(nèi)部，會(huì)看到像碳酸飲料那樣不斷冒出小小的氣泡。

報(bào)道還稱，板子的主體是光觸媒。這是一項(xiàng)不使用電、而通過太陽光照射把水分解為氧和氫的人工光合成技術(shù)，目的是把氫作為燃料使用，或者與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)而制造出塑料。

報(bào)道指出，該實(shí)驗(yàn)由東京大學(xué)特聘教授堂免一成、三菱化工、INPEX等的研究團(tuán)隊(duì)實(shí)施，描繪出在沙漠中建設(shè)“氫工廠”的遠(yuǎn)景。

據(jù)說，在面積相當(dāng)于本州和九州總和的沙漠里，如果放置相當(dāng)于3%面積的光觸媒板，所得到的氫就可以滿足全世界消費(fèi)能源的量。堂免教授說：“到2050年前后，可以制造出價(jià)格和石油、天然氣差不多的大量氫燃料�！�

報(bào)道稱，這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是提高能源轉(zhuǎn)換效率，即把太陽能轉(zhuǎn)換成氫能源的效率。堂免教授認(rèn)為，“要投入商用，估計(jì)要達(dá)到10%的能源轉(zhuǎn)換效率”，但茨城縣的研究顯示，即使在夏天，平均的轉(zhuǎn)換效率也還不到1%。

有測算說，如果效率達(dá)到10%，日本國內(nèi)就可以用240日元（約合2.2美元）的價(jià)格制造出1千克氫燃料。政府的長期目標(biāo)是接近220日元。有分析指出，歐洲、美國的氫燃料價(jià)格到2050年將為1美元以下，而在光照強(qiáng)烈的中東，如果使用人工光合成技術(shù)，制造出1千克氫燃料僅需要85日元。

報(bào)道表示，利用太陽能發(fā)電分解水進(jìn)而制造氫，目前的效率是20%左右。不過需要兩次工程轉(zhuǎn)換，還需要太陽能板和水電解裝置。人工光合成則只需要一次工程轉(zhuǎn)換，且只需要光觸媒，因此設(shè)備投資比較便宜。

報(bào)道指出，實(shí)驗(yàn)室的研究能否被加大規(guī)模以便在室外進(jìn)行也是一個(gè)課題。在茨城縣的研究中，科研人員把粉末狀的光觸媒涂抹到玻璃板上，做成25厘米見方的板子。豐田汽車集團(tuán)豐田中央研究所今年4月宣布，研發(fā)出轉(zhuǎn)換效率為7.2%的人工光合成裝置。雖然是室內(nèi)的試驗(yàn)，但光觸媒板被擴(kuò)大到了36厘米見方。

在歐洲，也有研究顯示轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了10%，但增大規(guī)模后，因成本增加、裝置品質(zhì)難以保證，所以相關(guān)研究未獲進(jìn)一步的進(jìn)展。

報(bào)道認(rèn)為，這項(xiàng)研究雖然很艱難，但如果得以實(shí)現(xiàn)，將對社會(huì)造成巨大沖擊，堪與阿波羅計(jì)劃相提并論。在研發(fā)領(lǐng)先于其他國家的人工光合成領(lǐng)域，資源小國日本也有成為行業(yè)生態(tài)改變者的可能性。

原標(biāo)題：日本研發(fā)光觸媒制氫技術(shù)