光合作用产生可再生能源的道路上的发展“里程碑”

2018-09-06 08:49  浏览:  

植物具有通过光合作用将太阳光直接转化为能量的能力,长期以来一直是人类能源供应商的羡慕。

现在,科学家们已经发展出剑桥大学能源与可持续发展教授欧文·赖斯纳所说的新闻周刊是“半人工光合作用”的“里程碑”。

Reisner是周一在Nature Energy上发表的一篇论文的主要作者,该文章来自剑桥和德国波鸿鲁尔大学的科学家,他们概述了利用生物光合作用和人类技术将水分解为氧气和氢气的方法。剑桥圣约翰学院的新闻稿。

人们希望,如果开发出一种有效的人工光合作用形式,氢气可能成为不排放二氧化碳的可再生能源的重要来源。

“ 太阳能转换生产可再生燃料和化学品 - 即太阳能燃料合成 - 是后化石时代为社会提供动力的重要战略,”Reisner告诉新闻周刊。

自然光合作用尚未被直接复制以产生供人类使用的能量,因为它不是非常有效。

研究作者和圣约翰大学博士生KatarzynaSokół说:“自然光合作用效率不高,因为它只是为了生存而进化,所以它只需要最少量的能量 - 大约是它可能转换和存储的能量的1-2%。”在新闻稿中解释。

与自然光合作用相比,Sokół帮助开发的方法增加了可以转化为能量和储存的阳光量。

然而,之前人工再现光合作用的尝试尚未扩大规模,因为它们需要有毒或昂贵的催化剂。

据“新闻周刊”报道,研究人员的开创性方法依赖于藻类中一种重要的酶 - 氢化酶。

Sokół在新闻稿中解释说,研究人员已经能够恢复藻类已经停止在自然界中进行的过程。

“氢化酶是一种存在于藻类中的酶,能够将质子还原为氢气。在进化过程中,这个过程已被停用,因为它不是生存所必需的,但我们成功地绕过了不活动以达到我们想要的反应 - 将水分解为氢气和氧气,“她说。

Reisner告诉“新闻周刊”,该论文中概述的过程仍然是新的,尚未准备好在工业规模上再现,但所涉及的科学家希望对其进行改进并展示其在未来的实际应用。

“这项工作克服了许多与将生物和有机成分整合到无机材料中以组装半人工装置相关的难题,并开辟了开发未来太阳能转换系统的工具箱,”他在新闻稿中说。

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