这几天不时下起滂沱大雨，不禁又令人想起地球气候变化这个不再新鲜但还未解决的问题。气候转变，与地球大气层的成分有关（比如说二氧化碳太多了）；而大气中二氧化碳的多寡，又与我们如何运用能量、使用何种能源有关。今天就跟各位分享一下近日一个有关绿色能源的新发展。
氢气易燃又乾淨 如何製造成问题
顾名思义，「绿色能源」就是指对环境影响较少的能量来源，而二氧化碳排放的多寡，明显是其中一个很重要的因素。平日我们放进氢气球中的氢气，就是绿色能源的一个很好的例子。这个元素周期表中最轻最简单的元素极易燃烧，继而释放出蕴藏于其中的化学能；而且氢气燃烧，会与空气中的氧气结合变成水，因此对环境不会带来太大的影响。不过下一个很自然的问题就是：哪里来这麽多氢气供我们使用？哪里来有效的方法去製造这些氢气？
假如我们要动用其他不太「绿色」的能源去製造氢气这种绿色能源，我们当然是在浪费时间；幸好我们一直有一个不错的、稳定的选择：太阳。
我们可以利用太阳能电池去将太阳能转化成电能，然后再使用这些电能进行电解，将水分解成氢气和氧气。可惜的是这个方法的效能暂时还不够高。
钛酸锶新成果 提高产氢效能
另一个方法就是运用所谓的光触媒（photocatalyst），而近日大家或许已听闻过的「光触媒口罩」也是应用了类似的原理。常见的光触媒大多由半导体造成；这些光触媒物料被光线照射后，物料中带负电荷的电子会吸收这些光线的能量，变得可以在物料中自由「流动」。
这些走开了的电子同时也会在物料中留下一些「空洞」，而这些「空洞」也不会固定于物料中的特定位置，而是俨如另一种带正电荷的粒子一般在光触媒中移动。
这些四处走动的电子在接触水分的时候，就会催动氢气的产生；同样原理，带正电荷的「空洞」就会加速氧气的形成。
日本信州大学的高田刚和他的研究伙伴就以钛酸锶（strontium titanate，化学式 SrTiO3）这种光触媒为研究对象。其实早在上世纪七八十年代时，研究团队中的堂免一成就已发表了有关钛酸锶的研究成果，而最近他们再更进一步，大大提升了钛酸锶利用太阳能製造氢气的效能：以前效能不高，其中一个主要原因是那些四处移动的电子和「空洞」会重新相遇和结合，回到物料原来的状态，因而无法催动氢气、氧气的形成。
高田刚的团队运用了不同的方法去减少这些「重新结合」的现象：例如尽量把钛酸锶造成更均匀的晶体，以免物料中不均匀的地方会成为电子及「空洞」聚集而重新结合的地方；电子催生氢气及「空洞」产生氧气的地方也尽量分开，减低两者在移动途中相遇的机会。凭藉这些努力，高田刚的团队达到了96%的高效能，也就是照射到他们光触媒物料的光线的能量中，有96%可以用来生产氢气。
不过我们的任务还未完成：钛酸锶其实主要吸收紫外线，而我们的太阳发射出来的各种光线之中，最强烈的是红色至紫色的可见光。
高田刚的成果证明了达至高效能的可能性，今后就是研究如何应用于可见光的范围之上了。
短暂任职见习土木工程师后，决定追随对科学的兴趣，在加拿大多伦多大学取得理学士及哲学博士学位，修读理论粒子物理。现任香港大学理学院讲师，教授基础科学及通识课程，不时参与科学普及与知识交流活动。 文章来源：新锦江娱乐：www.xjj6789.com
