信息來源： 發(fā)布時(shí)間：2018-9-28 9:23:17
據(jù)英國每日郵報(bào)報(bào)道稱，科學(xué)家最新研制一種方法，能夠?qū)⑻柟饽苻D(zhuǎn)變?yōu)槿剂?，未來可能引?dǎo)產(chǎn)生一個(gè)“無限可再生能源的渠道”。英國劍橋大學(xué)的研究人員用光子誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)，通過將水分解為氫和氧，制造碳?xì)淙剂?，達(dá)到了這一能源轉(zhuǎn)換“里程碑”。他們利用一種叫做半人工光合作用的技術(shù)，其基于植物吸收太陽光線轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康耐贿^程。
氫氣產(chǎn)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(shí)現(xiàn)，氫化酶存在于藻類生物，它們可以將質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)闅浞肿印?/p>
氧氣產(chǎn)生于植物吸收水分出現(xiàn)“分裂”時(shí)，這是光合作用的副產(chǎn)物。這是植物重要的一項(xiàng)反應(yīng)，因?yàn)橹参锕夂献饔貌畈欢嗵峁┝说厍蛏纤械难鯕狻?/p>
依據(jù)近期發(fā)表在《自然能源雜志》的一篇研究報(bào)告，他們的方法比自然光合作用吸收更多太陽光線。研究報(bào)告第一作者是劍橋大學(xué)圣約翰學(xué)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?yàn)樗倪M(jìn)化僅能滿足最低限度的能量數(shù)量——潛在轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)1-2%的能量?！薄 ⊙芯咳藛T將生物成分和人造技術(shù)結(jié)合在一起，利用自然太陽光線將水轉(zhuǎn)變?yōu)闅浜脱?，目前劍橋大學(xué)化學(xué)系賴斯納實(shí)驗(yàn)室的專家研制了太陽能驅(qū)使水分解的最新技術(shù)。
人工光合作用現(xiàn)已存在了幾十年時(shí)間，但它尚未成功地用于制造可再生能源。這是因?yàn)樗蕾囉诖呋瘎┑氖褂茫ǔＧ闆r下催化劑成本較高，并且含有毒素物質(zhì)。
劍橋大學(xué)賴斯納實(shí)驗(yàn)室主任歐文·賴斯納(Erwin Reisner)是研究報(bào)告作者之一，他表示，這項(xiàng)研究是一個(gè)“里程碑事件”，該工作克服了困難挑戰(zhàn)，其中涉及到將生物和有機(jī)成分整合到無機(jī)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(zhuǎn)換系統(tǒng)的一個(gè)工具箱。
研究人員不僅提高了能量制造和存儲(chǔ)的數(shù)量，他們還設(shè)法恢復(fù)了沉醒數(shù)千年時(shí)間藻類生物的光能轉(zhuǎn)換機(jī)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?qū)①|(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)闅浞肿??！?/p>
在進(jìn)化歷程中，該過程已逐漸失效，因?yàn)樗皇巧锎婊畹谋匾獥l件，但是這項(xiàng)最新研究中成功地繞過了光能轉(zhuǎn)換中失效環(huán)節(jié)，而獲得了我們期望的研究結(jié)果——將水分解成氫和氧。
她希望這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)形成一種新型太陽能轉(zhuǎn)換創(chuàng)新系統(tǒng)，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(dá)到我們想要的反應(yīng)，在本質(zhì)上是難以實(shí)現(xiàn)的。
該方法可用于結(jié)合其它一些反應(yīng)，觀察實(shí)驗(yàn)效果怎樣，從這些反應(yīng)中學(xué)習(xí)，之后研制更完善的人工太陽能技術(shù)。
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