该项目由 SERC Chile 研究员豪尔赫·亚涅斯 (Jorge Yáñez) 负责,利用光化学能净化并循环利用红矿氧化及后续还原为金属铜过程中产生的水。
智利太阳能研究中心(SERC Chile)在首席研究员之一豪尔赫·亚涅斯(Jorge Yáñez)的带领下,正积极推动首项完全依靠太阳能生产的金属铜工艺的研发。 “金属铜是向太阳能、风能、地热能和潮汐能等清洁和非常规可再生能源转型的关键材料,而智利在提供支持这一转型所需的材料和技术方面发挥着重要作用,”该研究员表示。
亚涅斯解释说,每天,太阳能都推动着新的、革命性的进步,从而创造出既节约用水、保护水资源,又不损害环境(例如避免气体排放或废水排放)的可持续生产流程。
太阳是一种取之不尽的能源,我们可以将其转化为三种形式的能量:电能、热能和化学能。电能是通过现已广泛应用的光伏电池板产生的。 热能则由利用太阳热量的太阳能热系统产生;而化学能则是通过半导体材料产生的——当这些材料受到光照时,会引发有益的化学反应,这就是我们所说的太阳能光化学能。 光能化学能的一个典型例子就是光合作用,某些生物(如植物、藻类等)利用光合作用将太阳能转化为化学能,从而利用水和大气中的二氧化碳合成自身的结构和营养物质。
利用太阳能氧化铜矿
这些能源属于清洁能源,有助于应对主要由煤炭、石油和天然气等化石燃料的能源使用所引发的气候变化:“正因如此,我们开发了一种利用太阳光化学能的方法,通过光照促使铜矿石发生反应,先将其氧化,再还原为金属铜——只需将铜矿石置于水中,并使用可回收的光催化剂即可。”
此外,亚涅斯指出,为了利用水资源并将净化后的水回馈给自然环境,同时避免对人类和动物健康造成危害,最重要的解决方案之一就是太阳能水处理技术,该技术通过促进化学反应来净化这一生命之源。
关于这一过程,亚涅斯指出:“在智利北部,存在一种美妙的巧合:既拥有强烈的太阳辐射,又蕴藏着丰富的矿产资源,如铜、钼、银和锂。 铜的开采主要依赖化石燃料等不可再生能源。因此,从科学研究的角度出发,我们倡导采用太阳能水处理技术,其中包括多种被称为‘高级氧化工艺’的技术,这些技术基于阳光照射水体时引发的化学反应。这些辐射能够对污水、工业废水以及生活污水进行消毒和净化”。
因此,智利SERC的研究人员强调,必须推进利用太阳能作为能源的新工艺,并通过创新为实现该国的可持续发展目标和环境保护做出贡献。
