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從水中分解出氫氣 「人工綠葉」讓每戶都可以行光合作用

從水中分解出氫氣 「人工綠葉」讓每戶都可以行光合作用

人類行光合作用不是夢想囉!澳洲研究人員指出,再過幾年,人工綠葉將有可能成為世界的替代能源,讓家家戶戶及車輛都可以「行光合作用」。這項科技將成為源源不絕,還能產生可飲用的水的零汙染能源。

自然界最有效率的能源生產就是光合作用,如果能知道植物如何將光能轉換成碳基化合物,就有辦法製造出人工能源。根據估計,陽光照射地球表面一小時的能量就可以供應全世界人類所需用練一整年的時間!蒙納許大學(Monash University)化學教授麥克法蘭(Doug MacFarlane)表示:「地球上所有能源,不論是石油或其他碳材料,基本上都來自植物的光合作用,因此我們要盡可能去了解光合作用的運作機制。」

人工綠葉成功複製了植物光合作用的原理,從水分中分期出氫氣。根據麻省理工化學家丹諾·諾塞拉(Dan Nocera)表示,一片人工綠葉每天只需分解數公升的水,便可滿足一戶家庭的能量所需。幾年來,科學家不斷嘗試可以觸發轉換程序的催化劑,但多數是貴重且稀少的金屬;後來發現透過鎳的催化,就有辦法在合理的成本下將氫與水分離。「這個裝置造價頗高,」法蘭教授表示,「因此它製造能源的效率也要高,才划得來。」

在研究上,約10%光能變成氫氣就算有效率,不過研究團隊締造出更好的數字成果。先前實驗顯示達到18%,現在更出現了22.4%的光能轉換率。

召開了兩場人造光合作用全球會議的澳洲國立大學(Australia National University)教授湯瑪斯.馮斯(Thomas Faunce)說:「如果地表上所有人工建物,像是道路、橋梁、房屋等都能覆蓋這種轉換效能高過植物的人工綠葉科技,人類就能降低對大自然的傷害,全球性的生產食物與能源。」

各國醫療及科學專家目前正試圖建立全球性人工光合作用計畫,合作規模將如人類基因計畫及哈伯望遠鏡計畫之大。馮斯教授提到,這個大型計劃將可成為全球氣候變遷及能源短缺問題的關鍵救星,不過可預見的是,擁有巨額利潤的石化產業將受到嚴重衝擊。對此,他也向這些潛在競爭者喊話,表示人工光合作用這個新產業將帶來可觀收益,是一筆值得提早開始的投資。

研究單位相信不出幾年,這項科技就可提供家戶使用,接著再過幾年就可架設能源站。他們預計人工光合作用將帶來一股能源及食物革命,也對環境氣候有極大助益。


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