研究人員稱, 新系統將極大促進太陽能技術發展. 圖片來源: 劍橋大學官網
據英國劍橋大學官網3日報道, 該校研究人員使用半人工光合作用探索生產和儲存太陽能的新方法: 利用太陽光, 酶和人造技術, 將水轉化成為氫氣和氧氣. 這種無輔助太陽能驅動水分解技術可用於革新可再生能源生產系統.
光合作用是植物用來將太陽光轉化為能量的過程. 當植物吸收的水分解時, 氧氣會作為副產物產生. 光合作用是地球上最重要的反應之一, 因為它是世界上幾乎所有氧氣的來源, 而且產生的氫既環保, 還可無限獲得.
研究論文第一作者, 聖約翰學院博士生卡塔知娜·索克說: '相比天然光合作用, 新方法吸收的太陽光更多. 天然光合作用效率不高, 因為它只是為了生存而進化, 只製造出滿足所需的最低能量即可, 其轉化和存儲潛力僅發揮出1%—2%. '
人工光合作用已存在數十年, 但尚未成功用於製造可再生能源, 因為它需要使用催化劑, 催化劑一般昂貴且有毒, 因此尚無法用於工業生產. 而新研究則是新興的半人工光合作用領域的一部分, 這一領域旨在通過酶來產生所需的反應, 克服全人工光合作用的局限性.
在新研究中, 索克團隊不僅提高了人工光合作用產生和儲存的能量, 還重新激活了一種已在藻類中蟄伏數千年的生化反應過程.
索克解釋說: '存在於藻類體內的氫化酶能將質子還原成氫氣. 由於並非生存所需, 這一過程在進化過程中已被停用, 但我們成功激活了這一過程. '
論文作者之一, 萊斯納實驗室主任歐文·萊斯納將該研究描述為 '裡程碑' . 他說: '將生物和有機成分整合到無機材料中, 組裝半人工裝置, 為未來開發新的太陽能轉換系統開闢了新途徑, 這項研究克服了許多與之相關的難題. '
