科學家研製人造樹葉 可用於生產廉價環保能源

時間:2014-02-24 11:23 來源:騰訊科學

　　科學家研製出一種人造樹葉，模擬樹葉使用陽光分解水成為氧和氫，未來可用於製造廉價環保能源。

　　

　　科學家研製一種人造樹葉，將水分解成氧和氫，用於生產廉價環保能源。

　　科學家一直致力於探索廉價、環保高效能源製造方式，其中最有前景的一種方法是利用氫製造能源，作為環保燃料，通過分解水可以生成氫，但是具體實現過程值得探索研究。目前，科學家獲得來自大自然的靈感，製造一種人造樹葉，可以生產廉價能源。

　　樹葉利用太陽光進行光合作用，將水轉變為氫和氧，氫作為燃料可推進太空飛船，也是內燃機和其它交通工具的潛在燃料源。美國亞歷桑那州大學和阿貢國家實驗室的科學家使用類似的方法設計一種人造樹葉。

　　亞歷桑那州大學托馬斯-摩爾(Thomas Moore)教授稱，最初我們設計的人造樹葉工作效率並不好，經過一番分析研究，我們注意到化學鏈的一個步驟可以減緩整個過程，然而快速反應必須結合較緩慢過程，形成人造樹葉生產力的一種「瓶頸效應」。

　　摩爾教授強調，快速反應是光能轉變成為化學能量的步驟，減緩這一過程，化學能量能轉變為水。經過近距離研究該步驟，科學家意識到能夠更進一步地模擬自然特徵，這一自然過程使用「一種中間步驟」。

　　研究小組在原子等級研究這一反應，結合X射線散射技術和光譜學探索涉及該反應的電子和質子環境。他們發現由於特殊的結構特徵，這一自然過程避開了「瓶頸效應」。經過建立類似自然過程的人工步驟，人造樹葉的效能得到顯著提高。

　　雖然它還不是大量能量生產的可行性選擇，但是這種人造樹葉設計更進一步地接近可再生和無碳燃料的製造。同時，這項研究有助於我們深入理解植物的自然光合作用過程。