阳光转化成零排放燃料 人造光合作用或得新进展

据国外媒体报道，一种新的二氧化钛薄膜镀层在太阳能燃料的研究中引起了广泛关注。该技术的核心研究人员是美国加州理工学院的化学教授内森·刘易斯，正是他完成了这篇备受瞩目的论文。这一发现似乎在将人造光合作用的梦想转变为现实的过程中迈出了重要的一步。

太阳能电池板能够将阳光转化为电能，但可持续能源领域的研究人员一直有一个更为宏大的目标：将阳光转化为可储存的化学燃料，如氢等。刘易斯教授表示，植物通过光合作用将阳光转化为化学能的过程效率极低，仅有不到1%的阳光能量被储存在植物的生物量中。他们正在研发一种效率高出光合作用的系统，这个系统不仅效率高，而且耐用、持久、经济实惠。他们的愿景是使安装在屋顶和田野里的太阳能发电机能够直接为汽车、建筑物和工厂生产出液体或气体燃料。

尽管人造光合作用的研究取得了不少进展，但刘易斯教授表示，目前在这一领域的成功仍然非常有限。在构建太阳能燃料发电机时，面临的一个关键挑战是氧化水生成氧气的问题。在这一过程中，一种名为光电阳极的半导体是必不可少的。这也成为了一个难点，因为许多普通半导体材料在参与这一反应时会发生锈蚀，这不仅影响了水氧化成氧的效率，还导致了半导体自身的损坏。

尽管许多尝试对光电阳极进行镀层以防止其生锈，但这些努力要么未能成功阻止半导体生锈，要么完全阻止了电流穿过光电阳极。刘易斯教授和他的团队已经找到了一种突破性的方法，至少能在实验室环境中成功解决这一问题。这一新发现的二氧化钛薄膜镀层似乎能够解决长期以来困扰研究人员的难题，为太阳能燃料的生产开辟新的道路。这一技术有望在未来彻底改变太阳能燃料发电机的面貌，推动人造光合作用的快速发展。