数字世界的新一轮淘金热都是关于可再生能源的。但更重要的是,要使这种能量可靠,这意味着找到方法不仅要产生它,而且要在不需要的时候储存它,在需要的时候释放它。和许多其他开创性的发明一样,科学家们也开始向大自然寻求灵感。
我们的星球和我们的优势物种消耗的能量以某种形式来自太阳。然而,除了太阳可能是人们提到太阳时首先想到的能源之外,还有另一种利用太阳能量的方法:光合作用。
光合作用是植物利用太阳的能量将二氧化碳和水转化为葡萄糖的过程。多年来,科学家们一直试图复制这一过程,最终的结果是电而不是葡萄糖,他们取得了一些显著的成功,尽管这些都包含在实验室里。
那么,人工光合作用是如何工作的呢?首先,它使用太阳能电池而不是叶绿素来吸收阳光并将其转化为电能。人造“叶子”也使用人造或有机催化剂将空气中的水分解成氢和氧。换句话说,人工光合作用不仅能产生一种燃料,还能产生两种燃料:电和氢。
两年前,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(BerkeleyLab)和联合人工光合作用中心(JCAP)的研究人员发表了一篇关于一种新型太阳能电池的论文,该电池可以做到这一点:从空气中吸收二氧化碳和水,利用阳光将其转化为电和氢。
另一个研究小组