将阳光转化为燃料的开创性新方法

在研究人员通过改变植物中的光合机制成功地将水分解为氢气和氧气之后，它在寻找利用太阳能的新途径方面又前进了一步。

光合作用是植物将阳光转化为能量的过程。当植物吸收的水分“分裂”时，氧气作为光合作用的副产品产生。这是地球上最重要的反应之一，因为它是世界上几乎所有氧气的来源。水分解时产生的氢气可能是绿色的、无限的可再生能源。

由圣约翰学院的学者领导的一项新研究使用半人工光合作用来探索生产和储存太阳能的新方法。他们利用自然阳光以及生物成分和人工技术的混合物将水转化为氢气和氧气。

这项研究现在可以用来彻底改变可再生能源生产系统。发表在《自然能源》上的一篇新论文概述了剑桥莱斯纳实验室的学者如何开发他们的平台来实现无辅助太阳能驱动的水分解。

他们的方法也试图比自然光合作用更有效地吸收阳光。

第一作者、圣约翰学院博士生KatarzynaSok说：“自然光合作用效率不高，因为它只是为了生存而进化，所以只需要最少量的能量——大约是其势能的1-2%。以及转换和存储。”

人工光合作用已经存在了几十年，但还没有成功地用于制造可再生能源，因为它依赖于催化剂的使用，而催化剂通常昂贵且有毒。这意味着它不能用于将研究成果扩展到工业水平。

剑桥研究是新兴的半人工光合作用领域的一部分，旨在通过使用酶来产生所需的反应，从而克服完全人工光合作用的局限性。

Sok和研究人员不仅改善了能源的生产和储存，他们还设法重启了休眠了数千年的藻类。

“氢化酶是一种存在于藻类中的酶，可以将质子还原为氢，”她解释道。在进化的过程中，这个过程已经停止了，因为它不是生存所必需的，但我们成功地绕过了不活跃，实现了我们想要的反应——水分解成氢和氧。"

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