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科學(xué)家開(kāi)發(fā)出可為未來(lái)汽車(chē)提供動(dòng)力的“人造樹(shù)葉” |
| 發(fā)布時(shí)間：2023/5/26 |
| 劍橋大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種“人造樹(shù)葉”，它利用陽(yáng)光將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙醇和丙醇。 這些所謂的“滴入式”燃料無(wú)需任何修改即可直接為內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力，有可能成為汽油的低排放替代品。 研究人員表示，與化石燃料不同，這些太陽(yáng)能燃料產(chǎn)生的碳排放量為零，并且完全可再生。更重要的是，與大多數(shù)生物乙醇不同，它們不會(huì)將任何農(nóng)業(yè)用地從糧食生產(chǎn)中轉(zhuǎn)移出來(lái)。 研究人員用銅、玻璃、銀和石墨等多層材料制作了人造樹(shù)葉。葉子含有光吸收劑——類(lèi)似于植物中吸收陽(yáng)光的分子——與催化劑結(jié)合。  這種催化劑類(lèi)似于葉綠素，是真正葉子中光合作用的催化劑，由兩種元素制成——銅和鈀。在陽(yáng)光下，催化劑將CO 2轉(zhuǎn)化為乙醇和丙醇，并將水轉(zhuǎn)化為氧氣。 多年來(lái)，研究團(tuán)隊(duì)一直在研究利用光合作用生產(chǎn)可持續(xù)燃料的方法，但這些人造樹(shù)葉只能生產(chǎn)簡(jiǎn)單的化學(xué)物質(zhì)，如合成氣——一種用于生產(chǎn)燃料、藥物和塑料的氫氣和一氧化碳的混合物, 和化肥。 但這一最新突破使科學(xué)家能夠在完全不產(chǎn)生合成氣的情況下生產(chǎn)清潔的乙醇和丙醇。研究人員表示，消除這一步驟使該技術(shù)“更加實(shí)用和可擴(kuò)展”。 雖然其他科學(xué)家已經(jīng)能夠使用電力生產(chǎn)類(lèi)似的化學(xué)物質(zhì)，但這將是第一次僅使用陽(yáng)光用人造樹(shù)葉生產(chǎn)這種復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)。 雖然這項(xiàng)技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，但研究人員表示，他們的人造樹(shù)葉是從化石燃料經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要一步。 “盡管仍有工作要做，但我們已經(jīng)展示了這些人造樹(shù)葉的能力，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的歐文賴(lài)斯納教授說(shuō)。“重要的是要證明我們可以超越最簡(jiǎn)單的分子，并在我們從化石燃料過(guò)渡時(shí)制造出直接有用的東西?！?br /> 該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正致力于優(yōu)化光吸收器，以便y 能夠更好地吸收陽(yáng)光。他們還致力于優(yōu)化催化劑，以便將更多的陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為燃料。 還需要進(jìn)一步的工作來(lái)使該設(shè)備具有可擴(kuò)展性，以便它可以生產(chǎn)大量燃料。不過(guò)，在未來(lái)，汽車(chē)可以使用該技術(shù)在行駛中生產(chǎn)清潔燃料。 |
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