武漢大學“低碳”研究技術已接近世界先進水平

　　一塊直徑20厘米的“玻璃板”置于太陽光下所聚集的能量數秒鐘就可以點燃一支香煙。這是武漢大學化學與分子科學學院劉立建教授演示的場景。
　　劉立建說，這實際上是一種高分子聚光板，理論上可將太陽光強度提高近萬倍，所聚集的太陽能可以產生600℃以上的高溫。他的課題組正在利用這樣的聚光板從事將太陽能轉化為化學能的“低碳”科技研究。
　　直接使CO2轉化成CO
　　“低碳經濟”是哥本哈根氣候大會討論的熱點，在此之前，中國政府第一次對全世界公開承諾量化減排指標，決定到2020年單位國內生產總值溫室氣體排放比2005年下降40%~45%。
　　“低碳經濟”的實質是減少化石燃料如煤、石油等的使用，盡量多利用生物質能、風能、太陽能等。“低碳經濟”的實現要靠科技保證。在武漢大學，活躍著一批從事“低碳”科技研究的專家學者，他們利用生物質能、風能、太陽能等方面的研究已漸入佳境，在推動高碳向“低碳”、“零碳”科研道路上堅實邁進。
　　從2003年開始，劉立建課題組嘗試以聚太陽光為能源使二氧化碳(CO2)與生物質如秸稈等反應生成一氧化碳(CO)，此舉不僅可直接利用太陽能將生物質轉化為燃氣CO，而且還可通過CO2轉化成CO的過程將太陽能轉化為化學能，從而實現CO2的循環利用，達到節能、增能、減排和保護環境的多重效果。該過程已完成了小型模擬試驗，現正在進行擴大試驗。
　　劉立建介紹，我國每年產生的秸稈僅約11億噸，全部加以利用也只相當于不到4億噸碳，遠不能滿足社會經濟發展的巨大需求。為此，他的課題組還在嘗試用聚太陽光直接使CO2轉化成CO，這樣不僅能夠節能減排，還可望從“低碳”轉向“零碳”。
　　聚焦風能和太陽能發電
　　國家新世紀百千萬人才工程入選者、武漢大學物理學院趙興中教授的課題組則致力于太陽能電池研究，某些技術已接近世界先進水平。
　　太陽能作為一種可再生新能源，被認為是21世紀最重要的新能源之一。以半導體材料硅為代表的太陽電池首先得到蓬勃發展。但其制作工藝復雜,成本較高。近年來,各國的科學家們一直在致力于開發一些低成本,高效率的新型太陽能電池。低成本的染料敏化太陽能電池是近些年來科學家們研究的熱點。
　　趙興中教授主持的“染料敏化太陽能電池”研究在國內外獨樹一幟。從2006年開始，該課題組主持國家“863”項目“納米晶改性固體高分子電解質染料敏化太陽能電池研究”，通過超聲輻照、納米顆粒摻雜等技術，對準固態電解質進行改性。染料受太陽光激發，將光生電子注入TiO2多孔膜，通過TiO2傳輸到外電路，可直接將太陽能轉化為電能。染料敏化太陽能電池生產過程中不產生CO2 ，不產生環境污染。跟傳統的半導體硅太陽能電池相比，染料敏化太陽能電池的成本只有硅電池的1/5。
　　風能發電是利用風力來促使發電機發電。風能資源是清潔的可再生能源，取之不盡用之不竭，是永久性存在的本地資源。但建立風電場需要解決穩定性不夠、風電儲備和輸送等技術問題。
　　該校電氣工程學院聚焦風能和太陽能發電，正在牽頭從事“大規模風電遠距離輸送”課題探究，把研究目標對準風電規劃、風電接入、風電儲備等技術層面。目前，在河南、甘肅等地進行風電接入電網的研究，為我國的風電接入和遠距離輸送開展技術攻關。
　　智能電網是近年來專家們研究的熱點。美國總統奧巴馬上任后提出的能源計劃，包括發展智能電網產業，最大限度發揮美國國家電網的價值和效率，創造世界上最高的能源使用效率。近年來，電氣工程學院的一批專家投身智能電網研究，在電網安全、防雷接地、電能質量、電網穩定等方面領先全國。