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人造树叶”能将太阳能转化为燃料

时间:2023-05-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:将太阳能变成燃料的人造树叶在大自然中,植物是利用太阳能的“高手”。这种“人造树叶”跟植物叶子的功能极为相似,能够将光能直接转换为化学能存储起来作为能源使用。不过,这种由贵重金属制成的“人造树叶”,性能很不稳定,未能得到应用。将“人造树叶”放在阳光照射的水中,它便将水分解为氢气和氧气,然后将氢、氧储存在燃料电池中,燃料电池就可以用它们来发电。

人造树叶”能将太阳能转化为燃料

太阳能变成燃料的人造树叶

大自然中,植物是利用太阳能的“高手”。植物通过叶子的光合作用,将太阳能储存在植物体内。几十年来,许多科学家一直有个梦想:人造“树叶”,从根本上解决地球上的能源问题。早在20世纪70年代早期,科学家就开始模仿光合作用储存来自太阳的能量,但都因反应条件苛刻、成本高昂等,未能成功。十多年前,美国科学家约翰·特纳发明了第一片“人造树叶”。这种“人造树叶”跟植物叶子的功能极为相似,能够将光能直接转换为化学能存储起来作为能源使用。不过,这种由贵重金属制成的“人造树叶”,性能很不稳定,未能得到应用。

最近,美国科学家丹尼尔·诺切拉研制出一种“人造树叶”,形状像一张扑克牌,但比扑克牌薄。它由硅、钴和镍等材料制成。“人造树叶”实际上是一片很薄的半导体硅板,两边分别胶合了不同材料的催化剂的硅太阳能电池。在硅板的一面是起释放氧气作用的钴基催化剂,硅板的另一面包裹着一层镍钼锌合金,从水分子中获得氢。将“人造树叶”放在阳光照射的水中,它便将水分解为氢气和氧气,然后将氢、氧储存在燃料电池中,燃料电池就可以用它们来发电。3.78升的水生成的电量足够满足发展中国家一个家庭一天的基本用电。诺切拉发明的“人造树叶”进行光合作用的效率大约是天然树叶的10倍。(www.xing528.com)

这项发明被认为是人类寻找替代能源征程中的一个里程碑式的发明。现在,世界上有许多科学家在进行“人造树叶”的研究,这中间包括了中国科学家。2010年,上海交通大学的科学家用中国特有的植物打碗花做实验,先找到天然叶子收集阳光的结构,再研制一种在功能上替代这种结构的化学物。美国北卡罗来纳州立大学的科学家用充满光敏分子(叶绿素)的水基凝胶构成“人造树叶”。遗憾的是,这些成果不是因为造价太昂贵,就是因为不稳定易锈蚀,未能进入实用领域

1963年3月27日,苏联宇航员加加林在进行飞行训练时失事遇难。

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