高科技
人造光合作用：把太阳能存储到液体中
植物不费吹灰之力就能够把光转化为能量，科学家一直在努力向植物学习。目前，化学家发现了一条最有希望的道路，将二氧化碳，水和阳光作为原料，产生氧气和甲酸，同时存储起能量。甲酸本身就是有工业价值的最终产品，同时又可用于制氢。
技术的关键是“相片”纸或叫做光催化剂纸。它上面是特殊的半导体粉末，借助钴基催化剂，当光子在水中撞击到纸上时，电子相互作用，发生氧化反应。
反应不需要任何其他成分，并且只需阳光作为能量源。
英国剑桥大学的化学家 Qian Wang说：“我们对如此出色的选择性反应感到惊讶，它几乎不产生无用的副产品。有时候情况并不如，但那是罕见的情况，实际上效果很好。”
尽管原型照相纸的规格仅为20平方厘米，但发明这种照相纸的科学家表示，扩大规格相对容易，而且不会产生高昂的成本。
最终，他们认为这些板材可以大阵列生产，类似于太阳能发电厂。而且，可以将生成的甲酸储存在溶液中，然后根据需要将其转化为不同类型的燃料。
在这样的转换系统中，干净高效的过程，没有任何不需要的副产物是最诱人的。如果必须处理有害的工业废物，可能会抵消任何可再生能源工艺的原本优势。
Wang说：“很难实现具有高度选择性的人工光合作用，因此您需要将尽可能多的阳光转化为燃料，而不是浪费。”
来自同一实验室的团队在2019年曾开发出“人造树叶”。尽管与照片纸具有类似的特征，但后者更坚固，更易于放大，并且所产生的燃料也更易于存储(人造树叶制成的储能物质是气体)。
这并不意味着新技术已准备好投入商用：研究人员首先需要提高反应效率；他们还在尝试用不同的催化剂得到不同的产品。
全面过渡到清洁能源的需求比以往任何时候都要迫切，但是正在筹建的项目数令我们感到鼓舞。但是，科学发现只是实际生产的序章。
“气体燃料的存储和副产物的分离可能会很复杂——我们要达到可以清洁生产液体燃料的程度，这种液体燃料要易于存储和运输。”剑桥大学的化学家Erwin Reisner说，“我们希望这项技术将为可持续和实用的太阳能生产铺平道路。”
该研究已发表在《自然·能源》上。
本文译自 sciencealert，由 majer 编辑发布。