科学家希望创造一种人造叶片来帮助可再生能源

作者:廖碍氅

<p>除了可再生,太阳能和风能有一个共同点:当太阳没有照射或风不吹时,它们不会发电</p><p>但人工光合作用可能有一天有助于改变这种状况</p><p>正在开发电池存储,作为向电网提供可再生电力的一种方式,无论天气或时间如何,以减少对碳化石燃料的依赖</p><p>但是一些科学家正在寻找植物和树木以寻找另一种解决方案 - 使用人造树叶,它们可以将太阳能转化为液体糖或碳水化合物形式的燃料</p><p>在自然界中,植物利用来自太阳的能量并将其转化为化学能,供以后使用</p><p>根据本周在“美国国家科学院院刊”上发表的一篇论文,加州理工学院的科学家们相信他们已经发现了手册版本开发中缺失的环节</p><p> “我们今天应该做很多事情,如果我们真的想减少碳排放,我们已经做到了,”加州理工学院化学教授Nate Lewis说</p><p> “这不是其中的一个</p><p>这是一座桥梁</p><p>如果您想引入可再生能源,您必须找到一种方法来储存无碳电力,并在高能量密度的运输燃料中实现碳中和</p><p>我们必须做好准备</p><p>这两件事的技术</p><p> “人工光合作用是这项工作的主要候选者,”他说</p><p> “我们的想法是,我们希望使用阳光,水和潜在的二氧化碳作为输入和燃料作为输出,”刘易斯说</p><p>其他研究,包括2月份发表的哈佛大学研究,通过使用“仿生叶子”作为可能的能量来源,显示出人工光合作用的希望</p><p>这项研究表明人造刀片如何与特殊细菌一起使用来生产液体“太阳能燃料”</p><p>加州理工学院的团队研究了类似技术的不同方面,以制造液体燃料</p><p>为此,他在加州理工学院人工光合作用联合中心的团队展示了一种特殊的膜如何与人工光合作用一起工作,而不会产生挥发性气体爆炸的风险</p><p>人工光合作用需要两个光敏电极:一个氧化水分子形成氧,质子和电子,另一个电极结合质子和电子产生氢</p><p>屏障必须将两个电极分开,以便气体可以进入管道而不会爆炸</p><p>该团队发现,有效分离电极的氧化镍薄膜是关键</p><p>刘易斯表示,研究结果表明人工光合作用可以发挥作用,但需要更多的研究来改进技术,这种技术很可能在未来十年左右成熟</p><p> “人工光合作用技术的可用性只有在广泛和积极地用作国际能源战略时才能有助于缓解气候变化,”德国马克斯普朗克化学能转换研究所的化学家Dimitrios A. Pantazis说</p><p>此外,只有各国才能控制化石燃料的消耗,才能拥有必要的技术</p><p>他说,仍有一些巨大的挑战不太可能很快得到解决,包括建立新的基础设施来储存,运输和使用太阳能燃料</p><p>哈佛大学化学系能源教授Daniel Nocera表示,制造人工刀片的制造挑战尚未解决,加州理工学院的膜片可能特别容易出现问题</p><p>刘易斯说,他的团队表明,它使用的电影可能会使用一段时间</p><p> “当然,如果涂层/催化剂破裂,系统将受到影响,”Nocera说</p><p> “因此,长期问题仍然存在</p><p>但这是一个很好的实验室实验</p><p>“商业规模的人工光合作用技术什么时候开始减少温室气体排放</p><p> “世界什么时候才能认真对待碳价</p><p>”诺塞拉说</p><p> “当你回答这个问题时,....