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科學家開發出可為未來汽車提供動力的“人造樹葉” |
| 發布時間：2023/5/26 |
| 劍橋大學的研究人員開發出一種“人造樹葉”，它利用陽光將水和二氧化碳轉化為乙醇和丙醇。 這些所謂的“滴入式”燃料無需任何修改即可直接為內燃機提供動力，有可能成為汽油的低排放替代品。 研究人員表示，與化石燃料不同，這些太陽能燃料產生的碳排放量為零，并且完全可再生。更重要的是，與大多數生物乙醇不同，它們不會將任何農業用地從糧食生產中轉移出來。 研究人員用銅、玻璃、銀和石墨等多層材料制作了人造樹葉。葉子含有光吸收劑——類似于植物中吸收陽光的分子——與催化劑結合。  這種催化劑類似于葉綠素，是真正葉子中光合作用的催化劑，由兩種元素制成——銅和鈀。在陽光下，催化劑將CO 2轉化為乙醇和丙醇，并將水轉化為氧氣。 多年來，研究團隊一直在研究利用光合作用生產可持續燃料的方法，但這些人造樹葉只能生產簡單的化學物質，如合成氣——一種用于生產燃料、藥物和塑料的氫氣和一氧化碳的混合物, 和化肥。 但這一最新突破使科學家能夠在完全不產生合成氣的情況下生產清潔的乙醇和丙醇。研究人員表示，消除這一步驟使該技術“更加實用和可擴展”。 雖然其他科學家已經能夠使用電力生產類似的化學物質，但這將是第一次僅使用陽光用人造樹葉生產這種復雜的化學物質。 雖然這項技術仍處于實驗室規模，但研究人員表示，他們的人造樹葉是從化石燃料經濟轉型的重要一步。 “盡管仍有工作要做，但我們已經展示了這些人造樹葉的能力，”領導這項研究的歐文賴斯納教授說。“重要的是要證明我們可以超越最簡單的分子，并在我們從化石燃料過渡時制造出直接有用的東西。” 該團隊現在正致力于優化光吸收器，以便y 能夠更好地吸收陽光。他們還致力于優化催化劑，以便將更多的陽光轉化為燃料。 還需要進一步的工作來使該設備具有可擴展性，以便它可以生產大量燃料。不過，在未來，汽車可以使用該技術在行駛中生產清潔燃料。 |
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