人造樹葉可從空氣中吸收二氧化碳并產(chǎn)生氧氣和合成燃料
植物能將陽光,水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為能量。在過去的幾年里,科學家試圖用人造樹葉來模仿這一過程,但都未能達到預(yù)期效果,F(xiàn)在,伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員設(shè)計了一個可以在現(xiàn)實世界環(huán)境中工作的新版本人造樹葉,從空氣中吸收二氧化碳并產(chǎn)生氧氣和合成燃料。 ![]() 2011年,哈佛大學首次創(chuàng)造出人造樹葉,利用陽光將水分解成可收獲的氫氣和氧氣。此后的其他版本使用了類似的技術(shù)來制造電力、液體燃料,肥料甚至藥物。目前,最有希望的人造樹葉在吸收二氧化碳方面做得不錯,但僅限于實驗室條件下。 “到目前為止,所有在實驗室測試的人造樹葉設(shè)計都使用加壓罐中的二氧化碳,”該研究的通訊作者Meenesh Singh表示。“為了在現(xiàn)實世界中成功實施,這些設(shè)備需要能夠從更稀釋的來源中吸收二氧化碳,例如空氣和煙氣,這是燃煤發(fā)電廠釋放的氣體! 伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員表示,他們新的人造葉子設(shè)計就是為現(xiàn)實世界準備的。這種人造樹葉聽起來非常簡單 - 它基本上是一個普通的老式人工光合作用單元,包裹在一個新的透明膠囊中。該外層是由季銨樹脂制成的半透膜,并且充滿水。 這個想法是,當太陽照射到設(shè)備上時,水會通過這些孔慢慢蒸發(fā)掉。取而代之的是,二氧化碳從外部被選擇性地吸入。反過來,該氣體通過內(nèi)部的人工光合作用單元轉(zhuǎn)化為一氧化碳。從那里,可以捕獲一氧化碳并用于各種目的,例如制造合成燃料。氧氣也是副產(chǎn)品,也可以像天然植物一樣收集或釋放回室外空氣中。 研究人員表示,他們的設(shè)計在此過程中的效率將比天然樹葉高10倍。如果將它們聚集在一個地方,就可以產(chǎn)生相當數(shù)量的燃料,并且可以很好地凈化周圍的空氣。該團隊計算出,在一天內(nèi),360片人造樹葉 - 每片長170厘米,寬20厘米(67 x 7.9英寸) - 能夠產(chǎn)生半噸一氧化碳,并將10%的二氧化碳排出到裝備周圍約100米(328英尺處)。 |