近日，瑞典林雪平大學(xué)研究人員利用樹(shù)木中木質(zhì)素作為原料，成功研發(fā)一種新型燃料電池。與以甲醇、乙醇等小分子為燃料的電池不同，此過(guò)程不產(chǎn)生二氧化碳，不僅原料綠色環(huán)保，而且產(chǎn)物實(shí)現了碳的零排放。

木質(zhì)素（lignin）為植物和藻類(lèi)重要結構材料，在樹(shù)皮或是木材中由為常見(jiàn)，為造紙廠(chǎng)副產(chǎn)物之一，而瑞典林雪坪大學(xué)（LiU） 有機電子研究室以此材料開(kāi)發(fā)燃料電池，打造低價(jià)環(huán)保綠色燃料技術(shù)。

當今燃料電池大多以補充氫氣為主，但地球上 96％ 氫都是來(lái)自于化石燃料，在生產(chǎn)過(guò)程中并沒(méi)有達到 100％ 無(wú)碳能源。乙醇基和甲醇基等燃料電池也會(huì )產(chǎn)生二氧化碳，其電極更是由昂貴又**的鉑制成。

而木質(zhì)素是常見(jiàn)生物聚合物，樹(shù)木約 25％ 為木質(zhì)素，用來(lái)讓纖維素纖維緊密聚集使木材更堅固，在紙漿化學(xué)制造中，由于纖維素是紙張的理想材料，為了讓兩者分離，木質(zhì)素會(huì )溶解在硫酸鹽或亞硫酸鹽制法中，為造紙廠(chǎng)的副產(chǎn)物之一，因此木質(zhì)素是個(gè)更便宜且容易取得的材料。

木質(zhì)素由大量碳氫化合物鏈組成，會(huì )在工業(yè)制造分解成苯二酚（benzenediols），其中苯二酚異變體兒茶酚（catechol）則占木質(zhì)素 7％。LiU 有機能源材料研究 Xavier Crispin 教授發(fā)現該分子為電池優(yōu)良燃料。

不過(guò)苯二酚是芳香族分子（aromatic molecules），不適合用金屬當成苯二酚燃料電池電極，不然反應會(huì )過(guò)于復雜。因此研究員改用常見(jiàn)的導電聚合物 PEDOT：PSS 當作電極，該聚合物可同時(shí)當作電極和質(zhì)子導體。 Crispin 表示，對于兒茶酚等苯二酚反應來(lái)說(shuō)，PEDOT：PSS 是理想催化劑，燃料也能被轉化為電，更不會(huì )形成二氧化碳。

Crispin 指出，人們采用乙醇等燃料時(shí)，通常會(huì )聲稱(chēng)其對氣候與環(huán)境影響不大，因為二氧化碳是循環(huán)一部分，獲是可利用二氧化碳再制造乙醇。然而現在團隊已開(kāi)發(fā)能生產(chǎn)電力、又不會(huì )排放任何二氧化碳的技術(shù)，可說(shuō)是既便宜又環(huán)保。

研究也指出，新燃料電池產(chǎn)生的電力與甲醇基、乙醇基燃料電池相同。Crispin 表示，已有效從木質(zhì)素制造兒茶酚，不過(guò)團隊未來(lái)仍需要改進(jìn)和更佳化電池性能。該研究已發(fā)布在《Advanced Sustainable Systems》。