今年早些时候国家科学基金会宣布21世纪的重大工程挑战如果能实现的话，就会实现极大地改善我们的世界。其中一个关键的挑战——也是目前排名第一的挑战(见下文)——是如何使太阳能高效和经济。
这就是加州理工学院(Caltech)化学键合中心(CBC)项目的切入点。该组织本周表示，它从国家科学基金会获得了一笔为期五年的2000万美元的奖金，以帮助其发展一种奈米大小的系统，可以捕获阳光并将其转换成电荷。系统的电荷和氧催化剂的相互作用产生氧气和带正电荷的氢离子或质子从水。该组织称，电荷与氢催化剂和质子结合，产生氢气。
在其NSF奖加州理工学院说，它是最重要的为地球“研究有3个主要组成部分:一个具有捕获功能的膜支撑组件阳光然后有效地分离和运输电荷，一种双电子催化剂将水还原为氢，一种四电子催化剂将水氧化为氧。研究将涉及半导体材料、聚合物和无机膜、合成、理论和机械化学。研究人员说，这项研究最终将为未来的碳中性能源技术提供基础。
Daniel Nocera他是麻省理工学院(MIT)能源和化学教授亨利·德雷福斯(Henry Dreyfus)。研究人员说，这种新型催化剂由地球上丰富的钴和磷酸盐材料制成，与导电玻璃电极一起使用时，可以在室温和压力下用相对低的电位从中性pH值的水中生成氧气。
产生的氢气和氧气将可用于燃料电池，它们将与水发生反应，为电动汽车或其他设备提供动力。研究人员说，这些气体还可以在太阳下山后作为一种能源使用，并将产生一种碳中和或不含石油的可扩展能源，以满足全球能源需求。
听起来像一个好开始。与此同时,游客大的挑战网站已经投票选出了他们认为最大的挑战。截至6月30日，共有25113张选票。
它们目前面临的重大挑战是:
1.节约太阳能
2.从聚变中提供能量
3.提供清洁用水
4.逆向工程的大脑
5.促进个性化学习
6.开发碳封存方法
7.设计科学发现的工具
8.恢复和改善城市基础设施
9.推进卫生信息学
10.防止核恐惧
11.工程师更好的药物
12.增强虚拟现实
13.管理氮循环
14.网络空间安全
在盒子里的第8层
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