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  • 人工光合作用把陽光變燃料 再也不怕汽油漲價?

    字體 2018-09-10 16:41:55
         來源: 網易科技  

    據英國每日郵報報道稱,科學家最新研制一種方法,能夠將太陽光能轉變為燃料,未來可能引導產生一個“無限可再生能源的渠道”。英國劍橋大學的研究人員用光子誘發化學反應,通過將水分解為氫和氧,制造碳氫燃料,達到了這一能源轉換“里程碑”。他們利用一種叫做半人工光合作用的技術,其基于植物吸收太陽光線轉變為能量的同一過程。

    氫氣產生于水分解過程,有望成為一種綠色和無限可再生能源,研究人員通過激活氫化酶來實現,氫化酶存在于藻類生物,它們可以將質子轉變為氫分子。

    氧氣產生于植物吸收水分出現“分裂”時,這是光合作用的副產物。這是植物重要的一項反應,因為植物光合作用差不多提供了地球上所有的氧氣。

    研究人員將生物成分和人造技術結合在一起,利用自然太陽光線將水轉變為氫和氧,目前劍橋大學化學系賴斯納實驗室的專家研制了太陽能驅使水分解的最新技術。

    依據近期發表在《自然能源雜志》的一篇研究報告,他們的方法比自然光合作用吸收更多太陽光線。研究報告第一作者是劍橋大學圣約翰學院博士生卡塔日娜·索科特(Katarzyna Sokot),她說:“自然光合作用的效率并不高,因為它的進化僅能滿足最低限度的能量數量——潛在轉換和存儲1-2%的能量。”

    人工光合作用現已存在了幾十年時間,但它尚未成功地用于制造可再生能源。這是因為它依賴于催化劑的使用,通常情況下催化劑成本較高,并且含有毒素物質。

    劍橋大學賴斯納實驗室主任歐文·賴斯納(Erwin Reisner)是研究報告作者之一,他表示,這項研究是一個“里程碑事件”,該工作克服了困難挑戰,其中涉及到將生物和有機成分整合到無機材料中用于裝配半人工裝置,并開啟了研制未來太陽能量轉換系統的一個工具箱。

    研究人員不僅提高了能量制造和存儲的數量,他們還設法恢復了沉醒數千年時間藻類生物的光能轉換機制。卡塔日娜說:“氫化酶是保存在藻類生物中的一種酶,它能夠將質子轉變為氫分子。”

    在進化歷程中,該過程已逐漸失效,因為它不是生物存活的必要條件,但是這項最新研究中成功地繞過了光能轉換中失效環節,而獲得了我們期望的研究結果——將水分解成氫和氧。

    她希望這項發現形成一種新型太陽能轉換創新系統,這是令人興奮的,我們可以有選擇性地確定期望的過程,并達到我們想要的反應,在本質上是難以實現的。

    該方法可用于結合其它一些反應,觀察實驗效果怎樣,從這些反應中學習,之后研制更完善的人工太陽能技術。


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    編輯:任梓嘉

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