人工光合作用,节能更环保

2016-11-13 11:29:01
作者:晓默/编译
来源:微科普
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人工光合作用,节能更环保, 德国尤利希研究中心的科学家制作了首个便携式人工光合作用设备,这标志着人工光合作用又向前迈进了决定性的一步。该成果发表在《自然通讯》杂志上。未来,太阳能和风能将...

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德国尤利希研究中心的科学家制作了首个便携式工光合作用设备,这标志着工光合作用又向前迈进了决定的一步。该成果发表在《自然通讯》杂志上。

未来,太阳能和风能将成为主要的能量来源。由于这些可再生能源质不稳定,目前该领域主要侧重于高效存储技术的研究。像可再生能源一样,能源存储技术、尤其是直接水光电解法技术的研究必须符合经济、环保的要求。

工光合作用利用太阳能电池板和电解槽可以直接将太阳能转化成通用存储介质氢。这种实验始于20世纪70年代,近几年才越来越受到关注。到目前为止,该领域主要侧重新型吸收材料和催化剂的研究

尤利希研究中心的太阳能电池研究员Jan-Philipp Becker和Bugra Turan则选择从另一个侧面开展研究:他们将这一技术从科学实验转化成了实际产品。Burga Turan解释说,目前,水光电解法还基本处于实验阶段,虽然所使用的元件和材料都有所改进,还没有尝试过将该技术产品化。

传统的实验室实验不同,两位专家设计的是一个迷你独立系统,使用都是现成材料,成本较低。

这种设备的表面积为64平方厘米,使用的部件都比较小。值得注意的是它的设计非常灵活。通过单纯的组装基础组件,未来该系统的表面积可延展至几平方米。其中,基础组件包括数个太阳能电池板,可以通过特殊激光技术相互连接。

Jan-Philipp Becker表示:“这种序列组装意味着每个单位组件可产生1.8伏电压,可以满足制氢需要。与实验比,这种方式的效率更高。”

科普评论:尽管取得了重大进展,但研究员并不认为绿色能源近在眼前。目前工光合作用面临着三大难题:如何捕捉太阳能;如何以电子的形式将太阳能转运到反应中心;如何在光合作用的循环过程中补充电子。其中前两个难题已经基本得到了解决,但至今还不知道如何解决第三个难题。

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