研究人员称, 新系统将极大促进太阳能技术发展. 图片来源: 剑桥大学官网
据英国剑桥大学官网3日报道, 该校研究人员使用半人工光合作用探索生产和储存太阳能的新方法: 利用太阳光, 酶和人造技术, 将水转化成为氢气和氧气. 这种无辅助太阳能驱动水分解技术可用于革新可再生能源生产系统.
光合作用是植物用来将太阳光转化为能量的过程. 当植物吸收的水分解时, 氧气会作为副产物产生. 光合作用是地球上最重要的反应之一, 因为它是世界上几乎所有氧气的来源, 而且产生的氢既环保, 还可无限获得.
研究论文第一作者, 圣约翰学院博士生卡塔知娜·索克说: '相比天然光合作用, 新方法吸收的太阳光更多. 天然光合作用效率不高, 因为它只是为了生存而进化, 只制造出满足所需的最低能量即可, 其转化和存储潜力仅发挥出1%—2%. '
人工光合作用已存在数十年, 但尚未成功用于制造可再生能源, 因为它需要使用催化剂, 催化剂一般昂贵且有毒, 因此尚无法用于工业生产. 而新研究则是新兴的半人工光合作用领域的一部分, 这一领域旨在通过酶来产生所需的反应, 克服全人工光合作用的局限性.
在新研究中, 索克团队不仅提高了人工光合作用产生和储存的能量, 还重新激活了一种已在藻类中蛰伏数千年的生化反应过程.
索克解释说: '存在于藻类体内的氢化酶能将质子还原成氢气. 由于并非生存所需, 这一过程在进化过程中已被停用, 但我们成功激活了这一过程. '
论文作者之一, 莱斯纳实验室主任欧文·莱斯纳将该研究描述为 '里程碑' . 他说: '将生物和有机成分整合到无机材料中, 组装半人工装置, 为未来开发新的太阳能转换系统开辟了新途径, 这项研究克服了许多与之相关的难题. '
