[发明专利]一种依赖环境湿度差的光催化发电装置

说明书

本发明公开了一种依赖环境湿度差的光催化发电装置。该发电装置包括由湿度差驱动的光催化发电单元、蓄电组件（5）及太阳光收集发射组件（4）。所述湿度差驱动的光催化发电单元从一侧至另一侧，依次包括阳极气体流道（12）、筛网式光电阳极材料（1）、透湿质子交换膜（2）、筛网式阴极材料（3）、阴极气体流道（13）。该装置的光催化发电单元在光照条件下，通过光催化电化学反应，将阳极、阴极气体流道内的气体湿度差势能转化为电能储存在蓄电组件内。本发明装置将湿度差势能转化为电能，以广泛存在的环境湿度差为原料，以太阳能为能源驱动，来源广泛，原料清洁可持续；同时，装置简单紧凑、安全可靠，无运动部件，无固定设备，制作简单。

技术领域

本发明涉及湿度差发电装置技术领域，特别涉及一种环境湿度差驱动的光催化发电装置。

背景技术

在快速发展的当今世界，随着地球上的煤、石油、天然气等非可再生能源的快速消耗，能源问题开始成为决定发展的首要问题，于是人们开始探索太阳能、地热能、水能、风能、生物能、海洋能等可再生能源。

然而，除了生物能、风能、地热能等可再生能源以外，还有一种长期被人们忽视的能源。环境湿度差势能也是一种潜在的可再生能源，湿度差于地理环境中有着广泛的空间上和时间上的存在，并且广泛存在于空气调节系统中，是一种清洁而稳定的能源。比如我国广大的东南部沿海地区，每年的3到6月份空气的湿度都维持在相当高的水平；而在室内为了保持舒适的居住环境，人们通常人为的降低室内的空气湿度。在这个时候，在室内和室外的空气之间就存在着湿度差势能。如果说对于家庭居室来说，能够产生的湿度差势能比较小，那么对于一些大型商场、办公楼、或工厂及工程项目来说，其运转过程中能够产生的湿度差势能则是相当可观的。因此，若能将湿度差势能转化为电能加以利用，这一新增的能源利用方式将有望使得社会能源问题得到缓解。

目前尚未有人发表关于湿度差发电的研究成果。以环境湿度差为能源的系统有着清洁稳定、来源广泛、不受空间限制及不易引起酸碱腐蚀问题等诸多优势。因此利用环境湿度差资源进行发电，不仅能创造巨大的经济效益，同时，利用清洁的能源也将有助于环境质量的改善与保持。

太阳能作为一种无害普遍长久而巨大的一次能源有着巨大的应用潜力。但由于技术限制，人类对于太阳能的利用并不充分。1967年，藤岛昭教授发现，借助光的力量可以促进氧化分解反应。后来证实一些半导体材料(如二氧化钛)在太阳光的照射下电子会发生跃迁，产生光生电子-空穴对，对一些氧化分解反应起到促进作用。但目前尚未有人将太阳能同湿度差发电结合起来。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足之处，提供了一种依赖环境湿度差的光催化发电装置。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种依赖环境湿度差的光催化发电装置，包括湿度差驱动的光催化发电单元、蓄电组件以及太阳光收集发射组件；

所述湿度差驱动的光催化发电单元从一侧至另一侧，依次包括阳极气体流道、筛网式光电阳极材料、透湿质子交换膜、筛网式阴极材料和阴极气体流道；其中，筛网式光电阳极材料、透湿质子交换膜和筛网式阴极材料共同组成光催化发电单元的电极组件；

所述阳极气体流道和阴极气体流道均设置有进气口和出气口；所述阳极气体流道和阴极气体流道的进气口外均装有变频风机；

所述阳极气体流道的进气口设置有一号风阀和一号温湿度传感器，所述阳极气体流道的内部安装有一号流量传感器，所述阳极气体流道的出气口设置有二号温湿度传感器；

所述阴极气体流道的进气口设置有二号风阀和三号温湿度传感器，所述阴极气体流道的内部安装有二号流量传感器，所述阴极气体流道的出气口设置有四号温湿度传感器；