劍橋大學(xué)開發(fā)出一種人造葉片 可將陽(yáng)光、二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為合成氣
據(jù)外媒New Atlas報(bào)道,不起眼的葉子是一臺(tái)不可思議的“小機(jī)器”,將陽(yáng)光和二氧化碳轉(zhuǎn)化為植物的能量。而人工版本的葉片可能是有用的可再生能源,甚至可以用來(lái)生產(chǎn)燃料,F(xiàn)在,劍橋大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種人造葉片,該葉片可以產(chǎn)生合成氣,而不會(huì)釋放二氧化碳。 ![]() 合成氣以一氧化碳和氫氣為主要組分,有時(shí)會(huì)混入一些二氧化碳。盡管從技術(shù)上講,它可以燃燒產(chǎn)生電能或用于照明和供暖,但它通常是制造產(chǎn)品的中間步驟(包括塑料,化肥和柴油等燃料)。不幸的是,生產(chǎn)它會(huì)釋放二氧化碳到大氣中。 該研究的資深作者Erwin Reisner表示:“您可能沒(méi)有聽說(shuō)過(guò)合成氣,但是每天您都會(huì)消費(fèi)使用合成氣制造的產(chǎn)品。能夠可持續(xù)地生產(chǎn)它是影響全球碳循環(huán)并建立可持續(xù)的化學(xué)和燃料工業(yè)的關(guān)鍵步驟。” 為了解決這個(gè)問(wèn)題,劍橋團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新的人造葉片原型,該原型可以通過(guò)光合作用產(chǎn)生合成氣。新設(shè)備包含兩個(gè)由鈣鈦礦制成的光吸收劑和一個(gè)鈷催化劑。將它們放在水中時(shí),一側(cè)會(huì)產(chǎn)生氧氣,而另一側(cè)則會(huì)將二氧化碳和水還原為一氧化碳和氫氣。然后可以將后兩種氣體合并為合成氣。 研究小組表明,即使在相對(duì)較暗的光線下,如多云或雨天,該技術(shù)仍然可以工作。選擇鈣鈦礦是因?yàn)樗朴谖展獠a(chǎn)生電壓,這就是為什么它最近出現(xiàn)在太陽(yáng)能電池板中的原因。同時(shí),與其他材料相比,催化劑中的鈷成本更低、產(chǎn)生一氧化碳的效率更高。然而目前轉(zhuǎn)換效率仍然很低–新設(shè)計(jì)目前可產(chǎn)生0.06%的氫氣和0.02%的一氧化碳。 新設(shè)備加入了一系列人工葉片設(shè)計(jì),這些人工葉片設(shè)計(jì)正在開發(fā)中,以創(chuàng)建一系列有用的產(chǎn)品,例如電力、藥品、化肥和氫燃料。最終,團(tuán)隊(duì)希望能夠跳過(guò)中間人合成氣階段。 |