人工光合作用
1、人工光合作用技术是指研究人员仿效自然界的光合作用,利用纳米大小的光感应材料将光能转换成电能,由此产生氧化还原酶反应。简而言之,这是一种利用光能生成精密化学物质的技术。这种人工光合作用技术有望成为绿色生物工程研发的开端,凭借该技术能够利用太阳能生产具有高附加值的各种精密药品。
2、比起植物,人工电解水的核心问题就在于缺少像叶绿体那样有效地电解水的媒介。最近,一些科学家在这一领域取得了重要的突破
3、 美国麻省理工学院化学系的科学家诺塞拉和卡南成功完成了人工模拟光合作用研究,其最新研究结果已发表于著名的《科学》杂志。他们的突破之处在于将铟、锡氧化物做成电极,放置于钴离子和磷酸钾的水溶液中。通俗地说,就是以钴和磷为原料制造出了可在室温下促成水分解的催化剂。
4、在这项研究中,实验人员首先利用放置在水中的钴金属、磷以及铟一锡氧化物做成的电极建立了新型的催化装置,依靠外来能源(比如太阳光能、风能等)产生的电流,流经电极以及钴和磷酸构成的遭窃闶霸催化剂,利用钴和磷的催化作用,使水生产出氢气和氧气,并在两极收集。这一过程与光合作用非常相似,特别是利用太阳能作为电能的产生来源这一点。氢气和氧气可以直接用来燃烧供能,无污染。而且,氢气和氧气组合产生的能量可以贮存在质子交换膜燃料电池中,实现白天和晚上不间断地供电。
5、相对于现有的昂贵并且条件苛刻的水解反应,新的人工光左佯抵盗合作用的整个过程在pH值是中性的环境和室温条件下就可以很容易地实禊耗髻编现,使用的材料也都廉价易得,更适宜工业化生产。因此,不论是研究者还是同领域的专家都对这一结果抱以很高的期望与赞赏,麻省理工学院的这两位科学家认为:“这是我们期待了多年的愿望。一直以来,太阳能只能作为有限的能源供人类使用,工业化和产业化遥不可及。在不久的将来,我们把太阳能作为无限量能源的来源,就能实现了。”而伦敦皇家学院的一位生物学教授作为光合作用研究领域的领军人物,也认为“这是一项重大的发现,它将对人类未来的繁荣昌盛起到巨大‘的影响。这项发现的重要性是不容忽视的。因为它打开了能源开发新技术的大门,从而提供减少人类对化石燃料的依赖以及应对全球气候变化的手段。这项发现是朝着清洁、无碳能源方向发展的里程碑。”
6、虽然只是一个开端,还有更多的事情需要继续深入研究,但这一研究意义非凡,很可能在工业技术中引发一场能源革命。如果研究进行得顺利,10年内.家庭用户就能够通过这一装置享受日光的能量。