財聯(lián)社5月22日訊（編輯 黃君芝）據(jù)報道，英國劍橋大學(xué)（the University of Cambridge）化學(xué)系研究人員開發(fā)了一種基于“人造樹葉”的太陽能技術(shù)，可以將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為液體燃料，并能直接作為臨時燃料驅(qū)動汽車發(fā)動機。

據(jù)悉，研究人員們利用光合作用的力量，一步將二氧化碳、水和陽光轉(zhuǎn)化為多碳燃料——乙醇和丙醇。這些燃料能量密度高，易于儲存或運輸。最新研究結(jié)果已于近期發(fā)表在了《自然能源》雜志上。

與化石燃料不同，這些太陽能燃料的凈碳排放量為零，完全可再生，而且與大多數(shù)生物乙醇不同，它們無需任何農(nóng)業(yè)用地。雖然這項技術(shù)仍處于實驗室規(guī)模，但研究人員表示，他們的“人造樹葉”是從化石燃料經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的重要一步。

生物乙醇被吹捧為汽油的清潔替代品，因為它是由植物而不是化石燃料制成的?，F(xiàn)在路上的大多數(shù)汽車和卡車使用的汽油都含有高達10%的乙醇。美國是世界上最大的生物乙醇生產(chǎn)國：根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù)，美國種植的所有玉米中幾乎有45%用于乙醇生產(chǎn)。

“像乙醇這樣的生物燃料是一項有爭議的技術(shù)，尤其是因為它們占用了可以用來種植糧食的農(nóng)業(yè)用地，”領(lǐng)導(dǎo)這項研究的Erwin Reisner教授說。幾年來，Reisner領(lǐng)導(dǎo)的研究小組一直在利用“人造樹葉”開發(fā)受光合作用啟發(fā)的可持續(xù)的零碳燃料。

但此前，這些“人造樹葉”只能制造簡單的化學(xué)物質(zhì)，比如合成氣（一種氫氣和一氧化碳的混合物），用于生產(chǎn)燃料、藥品、塑料和化肥。但為了使這項技術(shù)更實用，它需要能夠在一個單一的太陽能步驟中直接生產(chǎn)更復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)。

現(xiàn)在，在上述最新研究中，“人造樹葉”可以直接生產(chǎn)清潔的乙醇和丙醇，而不需要中間步驟生產(chǎn)合成氣。

據(jù)了解，研究人員開發(fā)了一種銅鈀基催化劑。催化劑經(jīng)過優(yōu)化，使“人造樹葉”能夠產(chǎn)生更復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)，特別是多碳醇、乙醇和正丙醇。這兩種醇都是高能量密度的燃料，易于運輸和儲存。

盡管其他科學(xué)家已經(jīng)能夠利用電力生產(chǎn)類似的化學(xué)物質(zhì)，但這是第一次僅利用太陽能和“人造樹葉”生產(chǎn)如此復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)。

該論文的第一作者Motiar Rahaman博士說：“將陽光照射到人造葉子上，并從二氧化碳和水中獲得液體燃料是一種驚人的化學(xué)反應(yīng)。通常情況下，當(dāng)你試圖用人造葉子裝置將二氧化碳轉(zhuǎn)化為另一種化學(xué)產(chǎn)品時，你幾乎總是得到一氧化碳或合成氣，但在這里，我們已經(jīng)能夠利用太陽能生產(chǎn)出一種實用的液體燃料。這是一個令人興奮的進步，為我們的工作開辟了全新的途徑?！?/p>

不過目前，該設(shè)備只是一個概念驗證，僅顯示出適度的效率。研究人員正在努力優(yōu)化光吸收器，使其能夠更好地吸收陽光，并優(yōu)化催化劑，使其能夠?qū)⒏嗟年柟廪D(zhuǎn)化為燃料。此外，未來研究人員還需要進一步擴展該設(shè)備，以便生產(chǎn)大量的燃料。

“盡管還有很多工作要做，但我們已經(jīng)展示了這些人造葉子的能力，”Reisner說：“重要的是，我們可以超越最簡單的分子，在我們從化石燃料過渡的過程中，制造出直接有用的東西。”