現(xiàn)在，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)展出劍橋大學(xué)能源與可持續(xù)發(fā)展教授歐文·賴斯納所說的新聞周刊是“半人工光合作用”的“里程碑”。

Reisner是周一在Nature Energy上發(fā)表的一篇論文的主要作者，該文章來自劍橋和德國波鴻魯爾大學(xué)的科學(xué)家，他們概述了利用生物光合作用和人類技術(shù)將水分解為氧氣和氫氣的方法。劍橋圣約翰學(xué)院的新聞稿。

人們希望，如果開發(fā)出一種有效的人工光合作用形式，氫氣可能成為不排放二氧化碳的可再生能源的重要來源。

“ 太陽能轉(zhuǎn)換生產(chǎn)可再生燃料和化學(xué)品 - 即太陽能燃料合成 - 是后化石時代為社會提供動力的重要戰(zhàn)略，”Reisner告訴新聞周刊。

自然光合作用尚未被直接復(fù)制以產(chǎn)生供人類使用的能量，因為它不是非常有效。

研究作者和圣約翰大學(xué)博士生KatarzynaSokó?說：“自然光合作用效率不高，因為它只是為了生存而進(jìn)化，所以它只需要最少量的能量 - 大約是它可能轉(zhuǎn)換和存儲的能量的1-2%。”在新聞稿中解釋。

與自然光合作用相比，Sokó?幫助開發(fā)的方法增加了可以轉(zhuǎn)化為能量和儲存的陽光量。

然而，之前人工再現(xiàn)光合作用的嘗試尚未擴(kuò)大規(guī)模，因為它們需要有毒或昂貴的催化劑。

據(jù)“新聞周刊”報道，研究人員的開創(chuàng)性方法依賴于藻類中一種重要的酶 - 氫化酶。

Sokó?在新聞稿中解釋說，研究人員已經(jīng)能夠恢復(fù)藻類已經(jīng)停止在自然界中進(jìn)行的過程。

“氫化酶是一種存在于藻類中的酶，能夠?qū)①|(zhì)子還原為氫氣。在進(jìn)化過程中，這個過程已被停用，因為它不是生存所必需的，但我們成功地繞過了不活動以達(dá)到我們想要的反應(yīng) - 將水分解為氫氣和氧氣，“她說。

Reisner告訴“新聞周刊”，該論文中概述的過程仍然是新的，尚未準(zhǔn)備好在工業(yè)規(guī)模上再現(xiàn)，但所涉及的科學(xué)家希望對其進(jìn)行改進(jìn)并展示其在未來的實際應(yīng)用。

“這項工作克服了許多與將生物和有機(jī)成分整合到無機(jī)材料中以組裝半人工裝置相關(guān)的難題，并開辟了開發(fā)未來太陽能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的工具箱，”他在新聞稿中說。