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科学家成功研制出了有望投入实用的“人工树叶”。很快贫困家庭也能用上“人工树叶”发的电啦。

几十年来,研制“人工树叶”一直是科学界神圣的终极奋斗目标之一。十多年前,美国国家可再生能源实验室的John Turner,发明了第一片“人工树叶”。不过,该装置由贵重的金属材料制成,且性能非常不稳定,因此未得到广泛应用。

但现在,美国麻省理工学院的Daniel Nocera博士称:他领导的研究团队克服了第一片人工树叶的弊端,使用广泛应用的廉价材料,成功研制出了一种实用的性能稳定的人工树叶。他发明的人工树叶原型,可以持续进行光合作用达45小时。该装置形状像扑克牌,但比扑克牌要薄。你只需要将它放入水中,置于阳光下,它便可以将水分解为氢气和氧气,并将这两种气体存储在燃料电池中,以此发电。一加仑的水(约合3.78升)生成的电量足够满足一间房子整天的电力需求。Nocera博士说:不久的将来,印度和非洲的贫困村庄都将买得起应用这种技术的电力装置。

Nocera这一突破性发明的关键是:他发现了一些强大的而且廉价的新催化剂,该催化剂由镍和钴制成,能在简单的条件下有效地将水分解称氧气和氢气。Nocera的发明的人工树叶进行光合作用的效率大约是自然树叶的10倍。Nocera乐观地认为,将来人工树叶的光合效率将更高。现在光合作用是以天然的方式进行并为自然界供能的。未来,光合作用可能也将通过人工树叶的形式造福人类。

来源:sciencedaily网站3月28日报道

Wendy 编译,Poguy 审稿

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16 Responses to “有望投入实用的人造树叶”

  1. undergoer说道:

    这么厉害?有太阳能电池效率高吗?这样的话,太阳能电池是不是都快退役了!

  2. 否何说道:

    非洲那些地区首先要解决的是水的问题,对于电还不是生活必需品吧。

    • 阳光为了微笑说道:

      那位 否何 朋友说的对,其实每个国家都有缺水的地区,就比如我国贵州地带,常是干旱。。人造树叶都出来了,那我们接下来讨论的是否是(人工造水)呢??
      水是万物之源,任何事物缺它不可。。人类可以克服很多困难,可以几天不吃饭,但却不能一天不喝水。事情证明万物永远不能缺少“水”。。。
      宇宙自然生态,万物相辅相成。如果有相关的研究机构愿意与鄙人联系。鄙人愿意提供些(人工造水)的想法与建议。
      人工造水 也不是不可能的一个研究实验。
      1344875928@qq.com 本人邮箱

  3. wzw说道:

    新催化剂,亮点。如果真能在简单条件下分解水,那么巨大的水资源就能派上用场了。以氢气为燃料的汽车就可能被普及,发电站就能靠氢氧燃料来发电,这样就很有可能缓解能源危机了。

  4. ZnO说道:

    "可以持续进行光合作用达45小时",是否就是说,45小时之后失效?如果是这样的话,这能算作是“催化剂”么?而且,即使是用廉价金属制备,如果使用寿命只有45小时的话,还是相当高碳吧……

    • 沐右说道:

      就是寿命是45个小时。关键是不能持续使用。
      对于研究开发来说是一个好消息,有希望将来投入使用,不过现在离实用还有一段距离。

      • 异教徒说道:

        45个小时。。看来还是不能工业化应用啊。。。

  5. 二次元说道:

    这是光合作用吗,放在水里哪来足够的二氧化碳。这片叶子也许只是一种分解水分子的高效催化剂。

  6. LRZ说道:

    关键是转化率怎样,太低也没啥实用价值。当然,如果一切属实,廉价高效的催化剂才是最大亮点,不过为啥只能用45个小时?催化剂中毒?

  7. 风骅说道:

    如果只是催化剂的话关键是产出和投入的差值,45小时内产出的电力是否能抵消制作成本,其实另一方面说如果克服所需水的纯度问题是否可以变成有效的海水淡化装置?

  8. 野草博客说道:

    太令人兴奋了!
    不过,真的能这样吗?:很快贫困家庭也能用上“人工树叶”发的电啦。

  9. Scxingji说道:

    催化剂都被电解出来的氧处理掉了,所以只能用45小时。这个亮点仅在于用了镍和钴这样廉价的催化剂而不是铂。催化剂是不会参与反映本身,但是电解出来的氧具有的氧化能力把催化剂氧化掉了,叶绿素也一样。不过植物可以产生叶绿素,我们的电池却不能。

  10. 沙丘说道:

    镍、钴氧化产物如果能用电池产生的电力还原成单质的话……

  11. 拼音佳佳说道:

    阳光太毒了,所以植物会选择性的吸收,因此转换效率并不是最高的.人造光合作用的话,说不定真的更高.

    不过我怀疑这东西的成本,东西看上去不错,因此如果热销的话,有钱人会更喜欢,这样一来穷人想要优先使用这种高科技,就变的困难了.

    就算水光解的成本降低了,氢氧燃料电池的价格恐怕也是高的不可接受啊.

  12. H2说道:

    真是一个激动人心的发现!我认为现在还有两个问题需要解决:1、把分解水产生的氢气储存起来。2、开发一种更耐用的催化剂。
    如果能解决上述两个问题,人类将向零排放迈出一大步。其实这种技术不仅能用来发电,还能将氢气和氧气充入内燃机作为燃料驱动汽车。若这一梦想成为现实,世界会变得多美好啊!
    最后问个问题:氧气不易溶于水,分解水产生的氧气大部分应该逸散到空气中才对,为什么会将催化剂氧化呢?跪求解答~

  13. 柯西说道:

    很厉害啊,要多久能分解一加仑的水呢?