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科学家开发新型光电化学电池
发布时间:2018-09-15 19:28      点击数:

研究人员通过改变植物的光合作用成功地将水分解为氢气和氧气后,他们在寻找新的太阳能利用方法方面迈出了新的一步。据国外媒体报道:剑桥大学的科学家们开发了一种新型的光电化学电池。他们将吸收红光和蓝光的系统与特殊酶(氢化酶/氢化酶)联系起来。一篇论文、圣约翰大学博士生KatarzynaSokó?据说有望成为太阳能技术发展的优秀平台。

光合作用是工作将太阳光转化为能量的过程。当植物吸收的水“破裂”时,氧气成为光合作用的“副产物”。

它是地球上最重要的反应之一,为地球提供氧气来源。水解产生的氢气有望成为绿色无污染的“无限再生”能源。

科学家们结合使用自然阳光、生物成分、和人工技术将水转化为氢和氧。该研究有望彻底改变可再生能源的生产系统。

发表在《自然·能量》问题上,一篇论文概述了剑桥大学化学系Reisner实验室的学者,他们的平台、如何实现无辅助太阳能驱动的水分解。

科学家开发新型光电化学电池

与自然光合作用相比,新方法可以吸收更多的阳光。——自然光合作用效率不高,植物进化只是为了满足其生存需求,能量需求不高。

一方面,自然光合作用的转化和储存效率仅发挥1%至2%的潜力。另一方面,虽然人工光合作用的研究已持续数十年,但没有人成功地将其用于制造可再生能源。

以前的人工光合作用,依靠使用催化剂——不仅价格昂贵、也有毒——这意味着相关研究成果难以扩大到工业化水平和规模。

剑桥研究的新兴技术使用半人工的、半自然方法。它旨在通过使用酶产生所需的反应,以完全克服人工光合作用的局限性。

索科?研究小组不仅改善了产生和储存的能量,而且还设法重新开始蹲伏数千年的藻类过程。她解释说:“氢化酶是一种在藻类中发现的酶,可以将质子还原成氢气。在进化过程中,这个过程已经停止,因为它不再是生存所必需的。”

好消息是,研究小组成功地绕过了这个并取得了预期的响应。——水分裂成氢气和氧气。

索科?希望在此基础上开发出一种新的太阳能转换模型系统。该模型是第一个成功使用氢化酶和光学系统创造纯太阳能驱动的半人工光合作用模型。

令人兴奋的是,我们可以有选择地指定我们想要的流程并实现所需的响应,这本身就很难访问。

这有望成为太阳能技术发展的绝佳平台。通过与其他反应相结合,您可以学习、来构建更强大的太阳能技术。

Rewin实验室主任、剑桥大学圣约翰学院院士Erwin Reisner博士是、论文的合着者,他说这是一项具有里程碑意义的研究。

这项工作克服了将生物和有机成分整合到无机材料中以组装半手工装置所带来的许多挑战,并开辟了开发未来太阳能转换系统的工具箱。

《无光电化学水分解与光系统II在染料敏化光电阳极上连接到氢化酶》

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