面向未来的100项颠覆性技术创新(23)

目前，有国际研究小组利用掺入二氧化钛光催化剂的光敏蛋白质从水中制取氢气。当光催化剂溶解在水中并在阳光下与铂混合时，氢就会释放出来。研究小组还在白光下观察到了非常高的氢气产量，发现用微波炉激活大量的碳氢化合物时，它们会迅速释放出大量的氢。
伯克利实验室的研究人员用石墨烯片嵌入了镁纳米晶体。镁纳米晶体不受氧气、湿气和污染物的影响，同时让氢分子通过。这些石墨烯包裹的镁晶体充当氢的“海绵”，为吸收和储存氢气提供了安全的方式。
79．海洋和潮汐能技术（Marine and Tidal Power Technologies）海洋为人类提供了大量的可再生能源。最先进的潮汐流和海洋面临着相当大的障碍。在不同的前瞻性调查中，海洋能源可以大规模收集能源，值得我们关注。
欧盟采取了一系列政策举措，以确保海洋能源技术在短期内具有成本竞争力。为了收集大量的能量，开采波浪能似乎是最有效的方法。从长远来看，新的发电机技术所收集的能源量也会增加。
80．微生物燃料电池（Microbial Fuel Cells）微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。微生物燃料电池就像任何标准燃料电池一样，由一个质子交换膜隔开的阳极室和阴极室组成。细菌生长繁殖形成密集的细胞聚集体（生物膜），粘附在微生物燃料电池的阳极上。细菌作为活性生物催化剂替代了昂贵的过渡金属催化剂，通过氧化有机底物产生二氧化碳、质子和电子。质子通过微生物燃料电池传导到阴极室，电子通过外部电路从阳极流向阴极，从而产生电能。
细菌在空气、土壤、植物、藻类、动物和灰尘中无处不在，也存在于城市、制造业和农业废弃物中。废弃物可以通过微生物燃料电池转化为清洁能源。由于微生物燃料电池的效率低、成本高，微生物燃料电池技术仍处于发展阶段。
微生物燃料电池的最大优势是它可以通过处理废弃物和清洁能源减少对环境的污染。该技术仍然面临障碍，大规模的研究工作是必然的。
81．熔盐反应堆（Molten Salt Reactors）熔盐反应堆是采用溶有易裂变材料且处于熔融状态下的熔盐作为核燃料的反应堆，它是以非常热的氯化物或氟化物形式存在的熔盐混合物。液态熔盐既可以作为产生热量的燃料，也可以作为将热量输送到发电机的冷却剂。理论上这使得汽水分离再热器的设计比采用固体燃料和水冷却剂的常规核反应堆更简单、更安全。