早在阙宗仰在加州理工学院做博士研究生的时候,他就表明,利用太阳的热量可以把氧化铈或铈土这样相对低廉的材料变成有效的催化剂,将水分解产生氢气,用来制造燃料。
他和同事设计并制造了一个两英尺高的原型反应器,这个反应器有一个石英窗口,还有一个空腔,能吸收集中的太阳光。聚光器的作用就像放大镜一样,它可以聚集太阳光线。
反应器的核心是一个圆柱形的氧化铈衬套。充分利用氧化铈的性能,在阳光加热到1500℃时,释放出的氧气源自其结晶框架,然后,在低温状态下再次吸纳氧气。
特别之处是,这种材料不会释放所有的氧气。这有助于材料结构保持原状,当使它冷却下来时,这种材料在热力学上的偏好状态就使它把氧气又吸进了结构。
具体来说,吸入的氧气来自分解二氧化碳和水的气体分子,因这种气体被泵入反应器,这样就产生了一氧化碳和氢气。氢气可用于燃料,就是氢燃料电池;一氧化碳结合氢气,可用于制造一种合成气体,或合成气,这也是一种原料,可制成液态烃类燃料。把其他催化剂添加于这种混合气体,就可生产甲烷。而一旦氧化铈含氧量达到饱和,就可以被再度加热,这样,这一循环就可以重新开始。
与此同时,阙宗仰正努力在较低的温度下利用氧化铈来催化生成氢,因为可以承受1500℃的反应容器需要合金材料,成本还是过高。
目前,他已经发明了一种混合了其他材料的氧化铈,可以在500℃的环境下起到催化作用,这样就可以使用不锈钢来做反应容器。