所謂的“人工葉”可以模擬天然綠葉的光合作用，產生清潔燃料氫和甲醇质教，是解決未來能源問題的有效方案之一剃炬。英國倫敦帝國學院(Imperial College London)啟動了一項金額達100萬英鎊的“人工葉”(artificial leaf)項目。

    光合作用是物種進化的偉大成就恤朝，也是最有效的太陽能利用方式：一片綠葉相當于一個小型的綠色電站和有機工廠仓泣，它是地球上所有能量的來源，也是一切生命得以延續(xù)的前提條件棕虫。因此苏涧，光合作用原理已成為開發(fā)新一代清潔能源的鑰匙。迄今為止，太陽能的巨大潛力依然有待發(fā)掘训木，陽光照射地面一小時產生的能量可滿足所有人類一年所需颜懊。即使在2050年能源需求增長一倍的前提下，只需將太陽能的一小部分用于發(fā)電风皿，未來的能源危機便可迎刃而解河爹，全球變暖亦可得到有效控制。據“人工葉”項目負責人桐款、英國倫敦帝國學院生物學家詹姆斯·巴伯(James Barber)介紹咸这，2030年的全球能源消費預計將達20兆瓦，假如能夠利用10%的陽光照射量魔眨，那么人工光合系統(tǒng)只需覆蓋地球表面的0.16%便可滿足未來全球能量所需炊苫。

    目前大多數太陽能系統(tǒng)均使用硅片直接發(fā)電，其成本遠高于煤冰沙、石油和天然氣等化石燃料侨艾。因此，科學家們一直致力于開發(fā)更高效拓挥、更便宜的替代能源唠梨。英國倫敦帝國學院的“人工葉”項目旨在研究綠葉的光合作用機制，最終創(chuàng)造出一個類似的人工系統(tǒng)侥啤，為燃料電池或環(huán)保汽車提供能量当叭。據巴伯介紹，人工葉相當于一種來自大自然的太陽能電池弦蜀，其結構與天然綠葉不盡相同室午，光合作用的效率卻遠勝于后者，可謂青出于藍而勝于藍栋负。不僅如此孔菱，人工葉可以在干旱的沙漠地區(qū)安家落戶，無需侵占耕地倒忌。

    據麻省理工學院化學家丹諾·諾塞拉(Dan Nocera)計算撕星，一片人工葉每天只需分解數公升水，便可滿足一戶家庭的能量所需涉床。然而唧窄，真正的挑戰(zhàn)來自將水轉化為有機物并釋放氫氣和氧氣這一過程。在可見光的照射下迅忆，植物將二氧化碳和水轉化為有機物究惨，并釋放出氧氣和氫氣。氫氣是一種無污染的高能燃料苇裤，既可作為制造燃料電池的原料治拿，也可與大氣中或化石燃料發(fā)電站排放的二氧化碳相結合產生甲醇溉奕，為汽車提供能量。即使用甲醇代替汽油亦無需對汽車引擎進行改裝忍啤。如今加勤，科學家們已經成功地從水中分離出氫氣，然而現有技術的成本極高同波，其原料包含有害化學物質鳄梅，對運作環(huán)境的要求也非常高∥撮荩“人工葉”項目的目標即是開發(fā)成本較低的催化劑戴尸，在常溫常壓下模擬光合作用的過程，為人們提供取之不盡用之不竭的氫能源冤狡。

    英國倫敦帝國學院的化學家詹姆斯·達蘭特(James Durrant)最近開發(fā)出了一種以鐵銹為原料的催化劑孙蒙。它可以促成水分解反應，然而效果卻不盡如人意悲雳。因此挎峦，達蘭特的研究小組正試圖通過改變鐵銹表層成分來提高效率，例如在氧化鐵的表面添加少量的鈷催化劑俊瞬。

    與此同時危葵，諾塞拉亦以鈷和磷為原料制造出了可在室溫下促成水分解的催化劑，初步結果已發(fā)表在《科學》(Science)雜志上兑蹈。諾塞拉指出蠢缚，高效的水分解技術是儲存太陽能的有效方式。在白天污祭，人工葉可以利用陽光分解水并制取氫氣锐校；這些氫氣可以根據用戶需求在夜間發(fā)電。值得一提的是慨蜒，這種化學燃料的單位能量儲量遠遠超過當今最先進的電池矮按。英國能源研究中心(UK Energy Research Centre)的執(zhí)行主任約翰·拉夫翰德(John Loughhead)認為，“人工葉”的創(chuàng)意擁有巨大的潛力候塞。就本質而言痊缎，太陽能是唯一的可持續(xù)能源果嗜。天然光合作用的存在證明了該項目的可行性和應用廣度季键。

    如今，其他國家亦開始進行類似的研究补颗。美國正準備批準一項經費約為3500萬美元的聯(lián)邦研究可都，以鼓勵人們提供太陽能發(fā)電的創(chuàng)意，荷蘭方面也為此類研究提供了4000萬荷蘭盾的資助蚓耽。

聲明：本網站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網渠牲，轉載的目的在于傳遞更多信息及用于網絡分享旋炒，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責，也不構成任何其他建議签杈。本站部分作品是由網友自主投稿和發(fā)布瘫镇、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺答姥，不為其版權負責铣除。如果您發(fā)現網站上所用視頻、圖片鹦付、文字如涉及作品版權問題尚粘，請第一時間告知，我們將根據您提供的證明材料確認版權并按國家標準支付稿酬或立即刪除內容敲长，以保證您的權益郎嫁！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。