人工光合作用是目前最有趣生产太阳能的方式,它像植物一样把水和阳光转换成能量。比起传统的太阳能生产方式,人工光合作用以更加生态友好的方式存储能量。 10多年前,美国国家可再生能源实验室的约翰特纳(John Turner)就造出了第一片人造树叶。尽管其光合作用效率较高,但却由昂贵的稀有金属制造,且很不稳定,寿命仅有一天,因此无法广泛应用。 / |9 @, v$ y: p; n0 A% L- [: _7 L. q) Z8 g 现在,麻省理工学院的Daniel Nocera领队的研究队伍提出了一个更经济有效的方案:他们在美国化学会上发表了一篇名为《化学研究报道》的学术论文,根据这一论文设计的人造树叶 在两层薄膜之间放置了光能吸收材料,把光转换为空间上分隔的电子。而薄膜在阳光的照射下会把水分裂成氧气和氢气,并通过特殊的物质把氢气捕获起来,提供给燃料电池进行发电。这一解决方案跟目前主流方案有着较大的差别,不需要昂贵的材料和复杂的制造工艺。9 H" f7 F1 k; J- a, J* t
) b8 t) Z1 ?* p2 G* p5 L+ }+ r ' [7 T% o" g, r+ u/ x这种人造树叶只需采用低成本系统工程设计和制造工艺。在材料上,它用普通的镍钼锌化合物取代了昂贵的铂金催化物,从而相对的降低了生产成本,为 大量生产提供了可能。根据实验数据,这种人造树叶的光合作用能持续45小时而不降低活性,效率是自然界树叶的10倍,而且还有很大的提升空间。 A8 K a* h! u+ [8 ^2 J+ y, w/ Q& x/ R1 O$ [9 G5 O* i, e! O; H; K Nocera指出,这项研究会为全球能源可持续发展做出贡献。 |